TWI393612B - Piston rod locking fixture - Google Patents

Description

活塞桿之鎖緊治具

本發明係關於鎖緊治具，用以使活塞桿之端部螺合於眼構件等卡止構件而鎖緊。

美國專利局於1998年4月7日所發行之USPat.5,735,373，係揭示減震器之活塞桿與固定於氣缸之眼構件。

此種對眼構件之活塞桿固定，例如將形成於活塞桿之一端之公螺絲部螺合於形成在眼構件之螺合孔來進行。裝配時，以虎鉗等固定保持眼構件使螺合孔朝上，將活塞桿之公螺絲部從上方插入眼構件之螺合孔，旋動活塞桿使公螺絲部螺合於螺合孔，進一步施加扭矩來鎖緊。

要進行該作業，需要以扳手等工具把持活塞桿且旋轉之操作。為了該操作，例如將活塞桿外周面之一部分切削加工，於活塞桿設置由平行之一對平面部所構成之把持部。將活塞桿固定於眼構件時，使活塞桿之公螺絲部螺合於眼構件之螺合孔，以扳手把持活塞桿之把持部並旋動。公螺絲部對應透過把持部輸入之操作桿的旋動扭矩，將活塞桿鎖緊於螺合孔。

但是，此裝配方法，有如下之問題。

減震器之裝配時，係在將活塞桿之公螺絲部螺合於眼構件之螺合孔後，將缸蓋、桿導引件、活塞等裝設於活塞桿。其中因缸蓋或桿導引件係對活塞滑動自如，故裝設於活塞桿之該等構件，會沿活塞桿之外周掉落。

以平行之一對平面部所構成之活塞桿之把持部，其截面形狀係與活塞桿之其他部位不相同，於其境界部形成段差。另一方面，於缸蓋裝有接觸於活塞桿外周面之防塵封件或油封件等密封類，缸蓋之掉落，有使密封類接觸該段差而造成損傷之可能性。

若於眼構件之上面設置承接缸蓋之間隔件，使缸蓋不掉落至把持部之形成位置，能防止段差所造成之防塵封件之損傷。然而，為了此措施，需要準備專用之間隔件，亦需要間隔件之設置與去除等的作業。

另一方面，亦於減震器之供用時，由於同樣之理由，不得不限定活塞桿對氣缸之伸縮範圍，以防止防塵封件到達把持部。因此，即使將把持部設置於眼構件之附近，活塞桿之有效衝程仍會縮短至少相當於把持部之軸方向長度的量。

因此，本發明之目的在於，提供：不必在活塞桿形成特別之把持部即能進行將活塞桿固定於卡止構件之作業的治具。

為要達成以上之目的，本發明之鎖緊治具，係藉由使兩端形成有公螺絲部之活塞桿之一端的公螺絲部，螺合於形成在卡止構件之螺合孔，以將活塞桿固定於卡止構件， 其特徵在於具備：治具本體，具有：孔部，具有螺合於活塞桿之另一端之公螺絲部的母螺絲部與底面；及圓盤，透過滾珠軸承能旋轉地支撐於孔部之底面，且於另一端之公螺絲部螺合於孔部之母螺絲部之狀態下，從軸方向抵接於活塞桿之端面；及旋動操作治具本體之操作構件。

本發明之詳細及其他特徵或優點，係在本申請書以下之記載中說明，並表示於附圖。

參照圖式之圖1，減震器用之活塞桿1於兩端具備公螺絲部1A與1B。活塞桿1一端之公螺絲部1A，螺合於形成在眼構件(卡止構件)2之螺合孔2A之母螺絲部。於眼構件2貫通軸7。軸7固定於減震器之介裝對象之兩個構件中之一方。

圖係表示雙管型減震器之裝配途中的狀況。減震器藉由將缸蓋3、桿導引件4、活塞5依序裝設於對眼構件2朝上固定之活塞桿1來裝配。活塞5藉由將螺帽6鎖緊於活塞桿1之另一端之公螺絲部1B固定於活塞桿1。雖未在圖中表示，但減震器具備外管與同軸地豎設於外管內之內管。於固定活塞5後，將外管之開口端固定於缸蓋3，將內管之開口端固定於桿導引件。活塞5滑動自如地插入內管。缸蓋3具備滑接於活塞桿1之防塵封件20。

裝配減震器時，首先需要將眼構件2固定於活塞桿1。具體而言，係使用虎鉗等將眼構件2固定保持為螺合孔2A 朝上之狀態，從上方將活塞桿1之公螺絲部1A螺合於螺合孔2A，再對活塞桿1施加扭矩以鎖緊的作業。

該作業，係使用圖2A與2B所示之本發明之鎖緊治具進行。

參照圖2A與2B，鎖緊治具之治具本體10係筒狀之構件，一端具有孔部10A，另一端具有嵌合孔10B。

於孔部10A形成用以螺合活塞桿1之另一端之公螺絲部1B的母螺絲部。孔部10A具有底面10D。於孔部10A收裝圓盤12，與將圓盤12能旋轉地支撐於底面10D之滾珠軸承13。

圓盤12具備軸14。軸14貫通孔部10A之底面10D，於貫通端裝設螺帽11。螺帽11係用於阻止圓盤12從孔部10A掉落，且使圓盤12保持於離底面10D既定距離。

滾珠軸承13如圖2A所示，由配置於圓盤12與底面10D之間圓周上之複數個滾珠構成。各滾珠繞軸14轉動自如地接觸於底面10D與圓盤12背面。滾珠軸承13，於無壓縮力作用時，容許對圓盤12與底面10D以小阻力相對旋轉。軸14從螺帽11至圓盤12之長度，係設定為於活塞桿1之另一端之公螺絲部1B前端尚未接觸於圓盤12之狀態下，滾珠軸承13不抵接於底面10D。

嵌合孔10B形成矩形截面。鎖緊治具具備未圖示之操作桿，作為用以旋動操作治具本體10之旋動操作手段。操作桿具備嵌合於嵌合孔10B之截面為矩形之突起部。於治具本體10形成朝水平方向橫截嵌合孔10B之銷孔10C。 亦設置同樣之銷孔於操作桿之突起部的對應位置。

依以上之構成，藉由將操作桿之突起部插入嵌合孔10B，並將銷插入於銷孔10C，使操作桿卡止於治具本體10。將操作桿卡止於治具本體10之此項作業，係於將活塞桿1固定在眼構件2之作業之前進行。

其次說明使用本鎖緊治具將活塞桿1固定於眼構件2的作業。

首先，將活塞桿1之公螺絲部1B螺合於治具本體10之孔部10A，並使操作桿與活塞桿1相對旋轉，以使另一端之公螺絲部1B深入孔部10A至活塞桿1之前端抵接於圓盤12。

其次，將活塞桿1之公螺絲部1A從上方插入眼構件2之螺合孔2A並透過操作桿旋動治具本體10。

藉由該操作，活塞桿1之公螺絲部1A螺合於眼構件2之螺合孔2A。當公螺絲部1A深入螺合孔2A至深入界限附近時，螺合孔2A對公螺絲部1A之旋動產生反動力。於活塞桿1，一方面有旋轉扭矩從操作桿輸入，另一方面亦有來自螺合孔2A對公螺絲部1A之旋動而產生的反動力作用，結果於另一端之公螺絲部1B與孔部10A之間有相對旋轉扭矩作用。

該相對旋轉扭矩，對活塞桿1作用為使另一端之公螺絲部1B深入孔部10A之軸方向力。其結果，於活塞桿1之前端與圓盤12之間產生大面壓。該面壓作用為阻止治具本體10與活塞桿1之相對旋轉之力量。從操作桿輸入 之旋轉扭矩越大，或公螺絲部1A從螺合孔2A承受之反動力越大，面壓便越大。由於該面壓之上升使阻止治具本體10與活塞桿1之相對旋轉之摩擦力增大，故操作桿之旋轉扭矩可確實傳達至公螺絲部1A，能以充分之扭矩將公螺絲部1A鎖緊於螺合孔2A。

將活塞桿1以既定之扭矩鎖緊於眼構件2之螺合孔2A後，朝與鎖緊作業相反之方向旋動操作桿。在此，活塞桿1具有2處螺合部。即，螺合於螺合孔2A之公螺絲部1A，與螺合於孔部10A之公螺絲部1B。將操作桿朝使此等螺合鬆動之方向旋動時，哪一方之螺合部會鬆動，通常係視狀況而定，不能斷言。

然而，於本鎖緊治具中，伴隨活塞桿1之前端與圓盤12之間的大面壓因操作桿之逆方向之旋動操作而降低，透過滾珠軸承13接觸於底面10D之圓盤12，亦可邊使滾珠軸承13之複數個滾珠轉動，邊以小阻力旋轉。即，活塞桿1與治具本體10能相對旋轉。

於此狀態下，若將操作桿朝與鎖緊方向逆方向旋動，不會使公螺絲部1A對螺合孔2A之鎖緊放鬆，而係活塞桿1與治具本體10相對旋轉，使活塞桿1之公螺絲部1B對治具本體10之孔部10A的鎖緊放鬆。接著，藉由繼續操作桿之旋動，能從活塞桿1卸下治具本體10。

因此，若使用本鎖緊治具將活塞桿1固定於眼構件2，能以充分之扭矩將公螺絲部1A鎖緊於螺合孔2A；另一方面，在將治具本體10從活塞桿1卸下時，藉由將操作桿 朝逆方向旋動，對公螺絲部1A與螺合孔2A之螺合狀態不產生影響，便能容易從活塞桿1卸下治具本體10。

如上述將活塞桿1固定於眼構件2後，於活塞桿1之另一端之公螺絲部1B，如圖1所示，於減震器之裝配作業，鎖緊用以固定活塞5於活塞桿1之螺帽6。即，由於本鎖緊治具係利用用來鎖緊螺帽6而形成於活塞桿1之另一端的公螺絲部1B，傳達扭矩至活塞桿1，故不需要於活塞桿1設置專用把持部。

如上述，藉由使用本鎖緊治具，不需要切削活塞桿之側面而設置把持部，便能將活塞桿1固定於眼構件2。因此，不需要對活塞桿1施以形成把持部之切削加工，能減低減震器之製造成本。又，因不需要於活塞桿1形成專用把持部，故不會有把持部之段差傷害保持於缸蓋3之防塵封件20的問題，亦不會產生因把持部之形成所造成之活塞桿1的有效衝程之減少。

於以上所說明之實施例，卡止構件雖使用眼構件2，但本發明之鎖緊治具，能適用於將活塞桿螺合於含眼構件在內之任何卡止構件之情形。

於以上所說明之實施例，雖舉減震器之活塞桿1對眼構件2的固定用治具為例說明，但本發明之鎖緊治具不限於減震器，能使用於具備活塞桿之任何機器之裝配。

於以上所說明之實施例，操作手段雖使用變形嵌合於治具本體之操作桿，但操作手段能作各種設計變更。例如於治具本體10之外周，形成如以往之活塞桿所形成之把 持部，以扳手保持該把持部而旋動操作治具本體1亦可。

如上述，使用本發明之鎖緊治具，不需要於活塞桿形成把持部，便能將活塞桿固定於眼構件等卡止構件。因此，本發明之鎖緊治具能適用於具有活塞桿與卡止構件之所有裝置的裝配，但若使用於有大負載作用之鐵路車輛用各種減震器的裝配，能特別發揮良好效果。

本發明之實施例所包含之排他性質或特徵請求如下。

1‧‧‧活塞桿

1A、1B‧‧‧公螺絲部

2‧‧‧卡止構件(眼構件)

2A‧‧‧螺合孔

3‧‧‧缸蓋

4‧‧‧桿導引件

5‧‧‧活塞

6‧‧‧螺帽

7‧‧‧軸

10‧‧‧治具本體

10A‧‧‧孔部

10B‧‧‧嵌合孔

10C‧‧‧銷孔

10D‧‧‧底面

11‧‧‧螺帽

12‧‧‧圓盤

13‧‧‧滾珠軸承

14‧‧‧軸

20‧‧‧防塵封件

圖1係適用本發明之鎖緊治具之活塞桿與眼構件的側視圖。

圖2A係鎖緊治具本體的橫截面圖，圖2B係鎖緊治具本體的縱截面圖。

1‧‧‧活塞桿

1B‧‧‧公螺絲部

10‧‧‧治具本體

10A‧‧‧孔部

10B‧‧‧嵌合孔

10C‧‧‧銷孔

10D‧‧‧底面

11‧‧‧螺帽

12‧‧‧圓盤

13‧‧‧滾珠軸承

14‧‧‧軸

Claims (3)

1. 一種鎖緊治具，係藉由使兩端形成有公螺絲部(1A、1B)之活塞桿(1)之一端的公螺絲部(1A)，螺合於形成在卡止構件(2)之螺合孔(2A)，以將活塞桿(1)固定於卡止構件(2)，其特徵在於具備：治具本體(10)，具備：孔部(10A)，具有螺合於活塞桿(1)之另一端之公螺絲部(1B)的母螺絲部與底面(10D)；及圓盤(12)，透過滾動接觸軸承(13)能旋轉地接觸於孔部(10A)之底面(10D)，且於另一端之公螺絲部(1B)螺合於孔部(10A)之母螺絲部之狀態下，從軸方向抵接於活塞桿(1)之端面；嵌合孔(10B)及變形嵌合於嵌合孔(10B)而旋動操作治具本體(10)之操作桿；圓盤(12)具備往與活塞桿(1)端部之抵接面之反方向突出且旋轉自如地卡止於治具本體(10)之軸(14)。
2. 如申請專利範圍第1項之鎖緊治具，其中，卡止構件(2)係以眼構件構成。
3. 如申請專利範圍第1項之鎖緊治具，其中，滾動接觸軸承(13)係以滾珠軸承構成。