(57)【要約】【課題】常にリングがピストン側に定着でき、長期間の使用中に浮き上がるのを防止し、ピストンの作動を良好すると共にリングの破損を防止できるピストンを提供すること。【解決手段】ピストン本体１と、ピストン本体の外周に嵌合させたリング２とからなり、ピストン本体は外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆを備え、上記リングが円盤状の合成樹脂母材をピストン本体の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させて形成したピストン本体の外周に沿うリング本体２ａと上記各環状溝内に流動して嵌合した内周側環状突起２ｃとで構成され、更に上記リング本体の両端部２ｄ，２Ｂを折り曲げて屈曲部を形成し、各屈曲部を両サイドの各環状溝内にそれぞれ嵌合させているピストンにおいて、上記各屈曲部の外周に上記両サイドの環状溝の内側開口縁ａ，ｂより軸方向内側に対応する位置ｃ，ｄから始まるテーパ面を形成したことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン本体と、ピストン本体の外周に嵌合させたリングとからなり、ピストン本体は外周に軸方向に沿う複数の環状溝を備え、上記リングが円盤状の合成樹脂母材をピストン本体の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させて形成したピストン本体の外周に沿うリング本体と上記各環状溝内に流動して嵌合した内周側環状突起とで構成され、更に上記リング本体の両端部を折り曲げて屈曲部を形成し、各屈曲部を両サイドの各環状溝内にそれぞれ嵌合させているピストンにおいて、上記各屈曲部の外周に上記両サイドの環状溝の内側開口縁より軸方向内側に対応する位置から始まるテーパ面を形成したことを特徴とするピストン。
【請求項２】
任意の一つ又は複数の環状溝の底の深さを他の残りの環状溝の深さより深く形成し、この底の深い環状溝に対応するリング本体の部位を外方に膨出させている請求項１に記載のピストン。
【請求項３】
底の深い環状溝の巾を残りの環状溝の巾と異ならしめている請求項２に記載のピストン。
【請求項４】
底の深い複数の環状溝の深さが異なっており、各環状溝に対応するリング本体の部位の膨出高さを異ならしめている請求項２に記載のピストン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧シリンダや油圧緩衝器に使用されるピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、油圧シリンダや油圧緩衝器は、シリンダ内にピストンを介してピストンロッドが移動自在に挿入され、ピストンは、ピストン本体とピストン本体の外周に嵌合した合成樹脂リングとからなり、上記ピストンがリングを介してシリンダの内周を摺接するようになっている。
【０００３】
そして、この種の油圧シリンダや油圧緩衝器に使用されるピストンとしては、例えば、特開２００２−２９５６７７号公報（特許文献１参照），実開昭６１−１７７２３号公報（特許文献２参照）に開示されたものが開発されている。
【０００４】
これらのピストンＰは、例えば、図３に示すように、それぞれピストンロッド３に結合したピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合した合成樹脂製リング２とからなり、ピストン本体１は、外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆをそれぞれ備え、リング２は、ピストン本体１の外周に沿うリング本体２ａと、リング本体２ａの内周側に形成されて上記の各環状溝１ｂ〜１ｅに嵌合した複数の内周側環状突起２ｃと、リング本体１の端部に形成されて外方に反り返るリップ２ｂとで構成され、ピストンＰをシリンダ内に挿入した時リップ２ｂがシリンダ内周に当接するようになっている。
【０００５】
上記従来のピストンＰではリング２が外方に反り返るリップ２ｂを備えているので、ピストンＰとシリンダとの間から油等の流体が漏れるのを防止する有利な点を備えているが、逆に、次のような不具合が発生する。
【０００６】
リップ２ｂは、外側に反り返る変形を押え込む手段が無いので、より元の形状に戻ろうとする作用が強くなり、外開きの形状になり易く、従って、この形状を利用して油漏れのリップとして利用する場合には有利である。
【０００７】
即ち、このリップ２ｂは、シリンダ内周に対する締代により初期シール機能を発揮し、内圧が加わるとリップ２ｂが外側に広がり、シリンダとより強く接触し、セルフシール機能を持ち、ピストンＰとシリンダ内周間の油漏れを確実に防止する。
【０００８】
しかし、このセルフシール機能が災いして、圧縮行程から図３において矢印Ｙ方向の伸長行程変換時に急にシール性が向上するのでシリンダ内圧力が急に増大する。
【０００９】
この為、これらのピストンを車両用サスペンションの油圧緩衝器に適用した場合にはゴツゴツ感が発生し、乗心地の悪化を招く場合がある。
【００１０】
そこで、本発明者は、リングの終端に外側に反り返るリップを無くして急激なシリンダ内の圧力の発生を防止でき、併せてリングのほぼ中間に締代を形成できるピストンを開発し特許出願している（特願２００３‐００９１１０号）。
【００１１】
このピストンは、図４に示すようにピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合させたリング２とからなり、ピストン本体１は外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ〜１ｆを備え、上記リング２が円盤状の合成樹脂母材をピストン本体１の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させて形成したピストン本体１の外周に沿リング本体２ａと上記各環状溝１ｂ〜１ｅ内に流動して嵌合した内周側環状突起２ｃとで構成されているピストンであって、上記リング本体１の両端をピストン本体１方向に折り曲げて屈曲部２ｄ，２Ｂを形成し、この屈曲部２ｄ，２Ｂを両サイドの環状溝１ａ，１ｆにそれぞれ嵌合させ、更にリング本体の一部を外方に膨出させて締代部Ｓを形成させたものである。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−２９５６７７号公報（図１）
【特許文献２】
実開昭６１−１７７２３５号公報（図１）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記図４に示す新たに開発されたピストンの場合、機能上特に欠陥があるわけではないが、次のような不具合の発生が考えられ、その改善が望まれる。
【００１４】
即ち、図５に示すように、長期の使用により圧力や熱によってリング本体２ａが変形し、リング２の両端屈曲部２ｄ，２Ｂの端面とピストン本体１の両サイドの環状溝１ａ，１ｆの底面とが接触できなくなり、両者の間に隙間Ａ，Ｂが発生するおそれがある。
【００１５】
その結果、これらの隙間Ａ，Ｂに圧油が回り込み、シリンダに対するリング本体１の接触が強くなりすぎ、ピストンＰの摺動抵抗が増大し、ピストンの作動不良を起したり、リング本体２が環状溝１ａ〜１ｆから脱落したり、リング本体２が破損するおそれがある。
【００１６】
そこで、本発明の目的は常にリングがピストン側に定着でき、長期間の使用中に浮き上がるのを防止し、ピストンの作動を良好にすると共にリングの破損を防止できるピストンを提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の手段は。ピストン本体と、ピストン本体の外周に嵌合させたリングとからなり、ピストン本体は外周に軸方向に沿う複数の環状溝を備え、上記リングが円盤状の合成樹脂母材をピストン本体の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させて形成したピストン本体の外周に沿うリング本体と上記各環状溝内に流動して嵌合した内周側環状突起とで構成され、更に上記リング本体の両端部を折り曲げて屈曲部を形成し、各屈曲部を両サイドの各環状溝内にそれぞれ嵌合させているピストンにおいて、上記各屈曲部の外周に上記両サイドの環状溝の内側開口縁より軸方向内側に対応する位置から始まるテーパ面を形成したことを特徴とする。
【００１８】
この場合、任意の一つ又は複数の環状溝の底の深さを他の残りの環状溝の底の深さより深く形成し、この底の深い環状溝に対応するリング本体の部位を外方に膨出させているのが好ましい。
【００１９】
同じく、底の深い環状溝の巾を残りの環状溝の巾と異ならしめているのが好ましい。
【００２０】
同じく、底の深い複数の環状溝の深さが異なっており、各環状溝に対応するリング本体の部位の膨出高さを異ならしめても良い。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１、図２にもとづいて説明するが、本発明のピストンの基本は、図４に示す従来のものと基本構造を同じにし、これは、ピストン本体１と、ピストン本体１の外周に嵌合させたリング２とからなり、ピストン本体１は外周に軸方向に沿う複数の環状溝１ａ〜１ｆを備え、上記リング２が円盤状の合成樹脂母材をピストン本体１の外周に加圧して押し込みながら加熱軟化させて形成したピストン本体１の外周に沿リング本体２ａと上記各環状溝１ｂ〜１ｅ内に流動して嵌合した内周側環状突起２ｃとで構成され、更に上記リング本体２ａの両端部を折り曲げて屈曲部２ｄ，２Ｂを形成し、各屈曲部２ｄ，２Ｂを両サイドの各環状溝１ａ，１ｆ内にそれぞれ嵌合させている。
【００２２】
そして、本発明では、更に、上記各屈曲部２ｄ，２Ｂの外周に上記両サイドの環状溝１ａ，２ｆの内側開口縁ａ，ｂより軸方向内側に対応する位置ｃ，ｄから始まるテーパ面Ｔ，Ｔを形成したことを特徴とするものである。
【００２３】
図１，図２の実施の形態では、中央の環状溝１ｃの底の深さを他の残りの環状溝１ａ，１ｂ，１ｄ，１ｅ，１ｆの底の深さより深く形成し、この底の深い環状溝１ｃに対応に対応するリング本体２ａの部位を外方に膨出させて締代部Ｓを形成させている。
【００２４】
このとき、上記の底の深い環状溝は複数であっても良い。
【００２５】
各環状溝１ａ〜１ｅの巾は、同一に成形されているが、底の深い環状溝１ｃの巾を残りの環状溝の巾と異ならしめても良い。
【００２６】
更に、底の深い複数の環状溝１ｃの深さが異なっており、各環状溝に対応するリング本体２ａの部位である締代部Ｓの膨出高さを異ならしめても良い。
【００２７】
本発明では、屈曲部２ｄ，２Ｂの外周にテーパ面Ｔ，Ｔを形成したので、長期の使用による圧力や熱によって図２に示すように、屈曲部２ａ，２Ｂと環状溝１ａ，１ｆとの接触面間に隙間Ａ，Ｂが出来、リング本体２ａの内周側に圧油による圧力が加わっても、常にテーパ面Ｔ，Ｔによる外部側の受圧面部が多くなる為、屈曲部２ｄ，２ＢはテーパＴ，Ｔからの押圧力で環状溝１ａ，１ｆ側に押し付けられ、外方に浮き上がるのが防止される。
【００２８】
従って、シリンダとの摺動抵抗を増大させたり、ピストン本体１からリング２が脱落するのが防止される。
【００２９】
更に、上記の実施形態によるピストンＰによれば、リング本体２ａの外周における膨出部位、即ち、締代部Ｓでシリンダ内周をシールするようにしている。
【００３０】
この為、セルフシール機能が無くなり、伸縮行程の切換時にシリンダ内の圧力が急に増大することが無く、例えば、このピストンＰを車両用の油圧シリンダや油圧緩衝器に適用した場合にゴツゴツ感が無く、車両への乗心地が向上する。
【００３１】
リング本体２ａの外周とシリンダ内周との間の締代は、リング２の膨出部位である締代部Ｓのみで発生させ、締代付与によって発生するフリクションの増大を防いでいる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、次の効果がある。
【００３３】
１）各請求項の発明によれば、屈曲部の外周側にテーパが形成されているので油圧により受圧面部がリング本体の外周側が多くなり、常に屈曲部を環状内方向に押圧するから、屈曲部によるシリンだ内周に対する摺動抵抗が増大せず、ピストンの作動を良好にできる。同様にリングのピストンからの脱落を防止できる。
【００３４】
２）同じく、リング本体の両端がピストン本体方向に折り曲げられてピストン本体外面に当接しているから、この両端がリップとして作動せず、単に、リング本体の外周がシリンダの内周面に油膜を介して摺接できる。したがってピストンがシリンダ内を伸側、圧側方向に摺動し、その作動切換初期にシリンダ内に急激な圧力を発生させない。このため、このピストンを利用した油圧シリンダ、油圧緩衝器を車両にサスぺンションなどとして適用しても、急激な内圧上昇に伴うゴツゴツ感の発生を防止でき、車両における乗り心地を向上できる。
【００３５】
３）請求項２の発明によれば、リング体の一部を外方に膨出させているから、この部位が締代部となり、シリンダに対してこの部分のみが締代となるから、発生するフリクションの増大を防止できる。同様に深い環状溝に対応して一つ又は複数の膨出部位が成形時に弾性応力により形成され、この部位を締代部として利用できる。
【００３６】
４）請求項３，４によれば、深い環状溝の深さ、巾、形状、数に対応して膨出部位の高さ、巾、形状、数が決まり、環状溝をコントロールすることで膨出部位たる締代部を調整でき、設計の自由度が増す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るピストンの一部切欠き断面図である。
【図２】圧力が作用している状態を示すピストンの一部切欠き断面図である。
【図３】従来のピストンの一部切欠き断面図である。
【図４】他の従来のピストンの一部切欠き断面図である。
【図５】図４に示すピストンに圧力が作用している状態の一部切欠き断面図である
【符号の説明】
１  ピストン本体
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ  環状溝
２  リング
２ａ  リング本体
２ｃ  内周側環状突起
２ｄ，２Ｂ  両端
Ｐ  ピストン
Ｓ  締代部
Ｔ，Ｔ  テーパ面
ａ，ｂ  開口縁
ｃ，ｄ  軸方向内側に対応する位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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