(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ体内に摺動可能に収装されるピストン部がシリンダ体内を一方側と他方側とに画成するピストン体と、このピストン体の外周に形成の環状溝に嵌装されて外周をシリンダ体の内周に摺接させるピストンリングとを有してなるピストン部構造において、ピストン体が一方側と他方側とを連通する減衰手段を備え、ピストンリングが樹脂系摺動部材からなると共に内方に屈曲された一端部をピストン体の外周に形成の環状溝における底面の端部により深く形成の係止溝に嵌合させる一方で、ピストン体の外周に形成の環状溝における底面が上記の係止溝に連続しながらシリンダ体における軸線方向の内周面に向かって傾斜してなり、この環状溝における傾斜した底面にピストンリングにおける上記の一端部を除く本体部の内周面を密接させながらピストンリングにおける上記の一端部の反対側となる他端部の外周をシリンダ体の内周に摺接させてなることを特徴とするピストン部構造。
【請求項２】
ピストンリングにおける他端部におけるシリンダ体内に収装される前の最大外径がシリンダ体の内径と同一あるいはシリンダ体の内径より大径とされてなる請求項１に記載のピストン部構造。
【請求項３】
ピストンリングにおける他端部において、シリンダ体内に対向する切り放し端がシリンダ体の軸線方向の内周面に向かって傾斜する傾斜面を有し、この傾斜面と外周面とでシリンダ体の内周面に摺接するリップを形成してなる請求項１または請求項２に記載のピストン部構造。
【請求項４】
係止溝がピストン体に形成の環状溝にあって、ピストン体におけるシリンダ体内の一方側に近隣する端部に位置決められ、あるいは、ピストン体におけるシリンダ体内の他方側に近隣する端部に位置決められてなる請求項１、請求項２または請求項３に記載のピストン部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストン部構造に関し、たとえば、車両における後部ドアの開放操作をアシストするガススプリングへの具現化に向くピストン部構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両における後部ドアの開放操作をアシストするガススプリングへの具現化に向くピストン部構造としては、これまでに種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、ピストン体の外周にＯリングを有してなる提案が開示されている。
【０００３】
すなわち、この文献開示のガススプリングにあっては、シリンダ体内に摺動可能に収装されたピストン部において、ピストン体がシリンダ体内に伸側室および圧側室を画成すると共に外周にＯリングを介装させている。
【０００４】
このとき、ピストン体の外周には環状溝が形成されており、この環状溝に遊嵌状態に配在されたＯリングの外周がシリンダ体の内周に摺接するとき両者間におけるいわゆる漏れを阻止している。
【０００５】
その一方で、上記のＯリングは、環状溝内にあって、圧側室側に移動するときには、伸側室の圧側室への連通を許容するが、伸側室側に移動するときには、圧側室の伸側室への連通を遮断するチェック弁として機能している。
【０００６】
なお、Ｏリングが摺接するシリンダ体にあっては、中間領域から伸び切り領域にかけてＯリングを迂回するバイパス路を有しており、このバイパス路が活用されるとき、ガススプリングがいわゆる抵抗なく伸縮される。
【０００７】
それゆえ、この文献開示のガススプリングにあっては、Ｏリングの外周が上記のバイパス路を有しないシリンダ体の内周に摺接しているとき、Ｏリングがチェック弁として機能し、たとえば、ガススプリングが最収縮状態になるとき、積極的にガススプリングを伸長させない限りにおいて、車両の後部ドアの閉鎖状態を維持し得る。
【特許文献１】特開２００１‐３４３０４３公報（特許請求の範囲  請求項１、明細書中の段落００１４、同００２１、図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した文献開示の提案にあっては、ガススプリングが最収縮状態になるときに車両の後部ドアの閉鎖状態を維持し得る点で、基本的に問題はないが、実施に際して、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
【０００９】
すなわち、上記した文献開示の提案にあっては、Ｏリングがバイパス路を有しない領域でシリンダ体に摺接するときにシール性を保障し得るが、たとえば、長期に亘ってガススプリングの使用が停止される場合には、Ｏリングがシリンダ体に密着することがある。
【００１０】
このとき、Ｏリングの特性からしてＯリングの外周とシリンダ体の内周との間における潤滑のための油膜がなくなり、そのため、たとえば、最収縮状態のガススプリングを伸長させる作動開始時にいわゆる重くなり、フィーリングを悪くすることがある。
【００１１】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、ピストン部におけるシリンダ体に対するシール性の保障と摺動性の保障に向き、たとえば、ガススプリングにおける汎用性の向上を期待するのに最適となるピストン部構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した目的を達成するために、この発明によるピストン部構造の構成を、基本的には、シリンダ体内に摺動可能に収装されるピストン部がシリンダ体内を一方側と他方側とに画成するピストン体と、このピストン体の外周に形成の環状溝に嵌装されて外周をシリンダ体の内周に摺接させるピストンリングとを有してなるピストン部構造において、ピストン体が一方側と他方側とを連通する減衰手段を備え、ピストンリングが樹脂系摺動部材からなると共に内方に屈曲された一端部をピストン体の外周に形成の環状溝における底面の端部により深く形成の係止溝に嵌合させる一方で、ピストン体の外周に形成の環状溝における底面が上記の係止溝に連続しながらシリンダ体における軸線方向の内周面に向かって傾斜してなり、この環状溝における傾斜した底面にピストンリングにおける上記の一端部を除く本体部の内周面を密接させながらピストンリングにおける上記の一端部の反対側となる他端部の外周をシリンダ体の内周に摺接させてなるとする。
【発明の効果】
【００１３】
それゆえ、この発明にあっては、ピストンリングが樹脂系摺動部材からなるから、このピストンリングに代えて、ウレタンなどからなるＯリングがシリンダ体に摺接する場合に比較して、長期に亘って不使用とされてもシリンダ体に対する密着現象の発現を回避できる。
【００１４】
そして、この発明にあっては、シリンダ体に摺接するピストンリングを嵌装させるピストン体に形成の環状溝における底面がシリンダ体における軸線方向の内周面に向かって傾斜し、この傾斜した底面にピストンリングにおける本体部の内周面を密接させながらピストンリングにおける他端部の外周をシリンダ体の内周に摺接させるから、ピストンリングの全周をシリンダ体の内周に摺接させる場合に比較して、いたずらに摺接抵抗を大きくせずにピストン部のシリンダ体に対する摺動性を保障すると共にシール性を保障する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるピストン部構造は、図１に示すように、流体圧機器たる、たとえば、ガススプリングにおけるシリンダ体１内に摺動可能に収装のピストン部Ｐに具現化される。
【００１６】
そして、このピストン部Ｐは、シリンダ体１内を一方側たる伸側室Ｒ１と他方側たる圧側室Ｒ２とに画成するピストン体２と、このピストン体２の外周に形成の環状溝２１に嵌装されて外周をシリンダ体１の内周に摺接させるピストンリング３とを有してなる。
【００１７】
シリンダ体１は、ガススプリングにおいて一方部材を構成し、このシリンダ体１内に先端側が出没可能に挿通して先端部をピストン体２に連結させるロッド体４が他方部材を構成し、シリンダ体１あるいはロッド体４のいずれか一方が、たとえば、車両における車体側に連結されるとき、他方が後部ドア側に連結される。
【００１８】
そして、シリンダ体１内には所定圧のガスが封入されており、ピストン体２における圧側室Ｒ２側の受圧面とピストン体２における伸側室Ｒ１側の受圧面との面積差から、ピストン体２が伸側室Ｒ１側に移動する方向に、すなわち、ガススプリングが伸側に附勢されている。
【００１９】
なお、ガススプリングにあっては、原理的には作動油を要しないが、いわゆる摺動部における潤滑の保障やシール部における密封の保障の上から、僅かではあるが油が収容されている。
【００２０】
ピストン体２は、前記したように、シリンダ体１内を図中で左側となる伸側室Ｒ１と、図中で右側となる圧側室Ｒ２とに画成する一方で、図示しないが、両側室Ｒ１，Ｒ２の連通を減衰手段の介在下に許容している。
【００２１】
なお、ロッド体４は、図示しないが、シリンダ体１の開口端を封止する封止部材の軸芯部を軸受部材およびシール部材の配在下に貫通して、伸側室Ｒ１におけるいわゆる密封性を担保している。
【００２２】
ピストンリング３は、この発明にあって、樹脂系摺動部材からなると共に図中で右側部となる内方に屈曲された一端部３ａをピストン体２の外周に形成の環状溝２１における底面の端部により深く形成の係止溝２２に嵌合させている。
【００２３】
ピストンリング３が樹脂系摺動部材からなるのは、このピストンリング３に代えて、前記した文献開示の提案のように、ウレタンなどからなるＯリングがシリンダ体１に摺接する場合に比較して、長期に亘って不使用とされてもシリンダ体１に対する密着現象の発現を回避できることを重視するからである。
【００２４】
なお、ピストンリング３たる樹脂系摺動部材を構成する樹脂材としては、たとえば、合成樹脂材としてポリエチレン（ＰＥ），ポリアセタール（ＰＯＭ），ポリアミド（ＰＡ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），ポリイミド（ＰＩ）があり、また、フッ素系樹脂材としてＰＴＦＥの他、ＰＦＡ，ＦＥＰ，ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦが含まれる。
【００２５】
また、ピストンリング３における一端部３ａが内方に屈曲されてピストン体２の外周に形成の環状溝２２に嵌合される理由は、このピストンリング３がピストン体２の外周に形成の環状溝２１に嵌装される過程にある。
【００２６】
すなわち、図示しないが、ピストンリング３をピストン体２の外周の環状溝２１に嵌装する方策として大きく分けて二つあり、一つは、環状板に形成のリング母材を金型で加熱成形する方策である。
【００２７】
この方策の場合、加熱成形されたピストンリング３がその所定位置から外れないように、爾後に、リング母材と相似形の環状板に形成のバルブストッパ２３(図１参照)をロッド体４の軸芯部に対する加締め加工で定着させる。
【００２８】
二つ目の方策は、環状板に形成のリング母材における内周部を環状溝２２に圧入して嵌め込み、この状態からリング母材をピストン体２の外周で金型の利用下に加熱成形する方策である。
【００２９】
この方策の場合、ピストン体２の外周で加熱成形されたピストンリング３は、環状溝２１から移動し得ないから、上記したような、爾後のバルブストッパの隣接を省略できる。
【００３０】
以上からして、ピストンリング３における一端部３ａは、環状溝２１における底面の端部により深く形成の係止溝２２に嵌合され、したがって、ピストンリング３における上記の一端部３ａを除く本体部３ｂが環状溝２１内に言わば固定的に定着される。
【００３１】
一方、ピストン体２の外周に形成される環状溝２１は、この発明にあって、図２に示すように、底面が上記の係止溝２２に連続しながらシリンダ体１における軸線方向の内周面に向かって適宜の角度θの登り勾配に傾斜している。
【００３２】
そして、ピストンリング３は、この環状溝２１における傾斜した底面に本体部３ｂの内周面を密接させながらピストンリング３における上記の一端部３ａの反対側となる図中の左側端部たる他端部３ｃの外周をシリンダ体１の内周に摺接させている。
【００３３】
ピストン体２に形成の環状溝２１における底面が傾斜面とされ、この環状溝２１に嵌装されるピストンリング３が切り放し端部たる他端部３ｃの外周をシリンダ体１の内周に摺接させるから、ピストンリング３が全周に亘ってシリンダ体１に摺接する場合に比較して、言わば線状となる部分的にシリンダ体１に摺接することになり、シール性と作動性の両立した保障が容易になる。
【００３４】
ところで、リング母材をピストン体２の外周で加熱軟化させて加圧しながら環状溝２１に押し込むときには、ピストンリング３における図中で左側端部となる他端部３ｃが、図示しないが、他部、すなわち、言わば本体部３ｂに比較して外方たるシリンダ体１側に反り返ることが周知されている。
【００３５】
一方、ピストンリング３の外周が全周に亘ってシリンダ体１の内周に摺接する設定の場合には、シリンダ体１に対する摺接抵抗が大きくなり、したがって、好ましくないと前述した。
【００３６】
このことから、全周がシリンダ体１に摺接するピストンリング３にあっては、いわゆる締め代を小さくしてシリンダ体１に対する摺接抵抗を小さくする一方で、上記した外方に反り返る他端部３ｃのシリンダ体１に対する摺接でシール性を担保する方策が周知されている。
【００３７】
しかしながら、ピストンリング３における外方に反り返る他端部３ｃにあっては、その内周がピストン体１の環状溝２１の底面から離脱して言わば浮いた状態にあり、したがって、この他端部３ｃがシリンダ体１内に収装される場合には、いわゆる倒れるようになる。
【００３８】
その結果、ピストンリング３における他端部３ｃが外方に反り返るようになることから期待されるシール性の向上については、必ずしも設定通りにならない危惧がある。
【００３９】
それに対して、この発明にあっては、ピストンリング３の端端部３ｃにおける外方への反り返りに対しての期待はなく、また、ピストンリング３における内周面、特に、他端部３ｃの内周面は、環状溝２１の底面に密接されている。
【００４０】
したがって、ピストンリング３をシリンダ体１内に収装する場合に、他端部３ｃが倒れることはなく、したがって、外周が確実にシリンダ体１の内周に摺接させる状況を現出できる。
【００４１】
そして、この発明にあっては、ピストンリング３における他端部３ｃの内周面を環状溝２１の底面に密接させた状態で、この他端部３ｃの最大外径が、すなわち、シリンダ体１内に収装される前の最大外径がシリンダ体１の内径と同一あるいはシリンダ体の内径より大径とされている。
【００４２】
このことからしても、上記したピストンリング３を上記したピストン体における環状溝２１に嵌装する場合には、ピストンリング３の全周をシリンダ体１の内周に摺接させる場合に比較して、いたずらに摺接抵抗を大きくせず、ピストン部Ｐのシリンダ体１に対する摺動性を保障し得ると共にシール性を保障し得ることになる。
【００４３】
図３に示すところは、ピストンリング３における他端部３ｃにおいて、シリンダ体１内の伸側室Ｒ１に対向する切り放し端がシリンダ体１の軸線方向の内周面に向かって上り勾配となりシリンダ体１の内周に対して適宜の角度θ１で傾斜する傾斜面３ｄを有し、この傾斜面３ｄと言わば本体部３ｂの外周面とでシリンダ体１の内周面に摺接するリップＡを形成している。
【００４４】
それゆえ、この実施形態による場合には、ピストンリング３における他端部３ｃの外周がシリンダ体１の内周に線接触する状況になり、ピストンリング３のシリンダ体１に対する摺動性を有利にしながらシール性のコントロールを可能にする。
【００４５】
ちなみに、上記のリップＡを形成するための傾斜面３ｄについては、種々の方策で形成可能であり、図示しないが、ピストンリング３がピストン体２に形成の環状溝２１に加熱成形されて嵌装される前のリング母材の段階で環状板の外周側部に形成されるのが好ましく、このとき、この傾斜面３ｄが、図中に仮想線図で示すように、切り放し端の全域に渡って形成されても良い。
【００４６】
また、同じく図示しないが、特に、前記したピストンリング３を環状溝２１に嵌装する二つ目の方策で、環状板に形成のリング母材をピストン体２の外周で治具の利用下に加熱成形の際に、傾斜面３ｄを併せて加工する方策がある。
【００４７】
そして、上記の加熱成形を終了した後に、ピストン体に嵌装された状態のピストンリング３における所定位置の切削や研磨で傾斜面３ｄを形成する方策もある。
【００４８】
図４に示すところは、この発明によるピストン部構造が車両に搭載されて懸架する車輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器におけるピストン部Ｐに具現化される場合の実施形態を示す。
【００４９】
そして、この実施形態にあっては、ピストン体２における環状溝２１に形成の係止溝２２がピストン体２におけるシリンダ体１内の圧側室Ｒ１に近隣する端部に位置決められ、したがって、ピストンリング３は、前記した図１から図３に示す実施形態の場合と反対にピストンリング３における切り放し端がシリンダ体１内の圧側室Ｒ２に対向する。
【００５０】
その結果、この図４に示す油圧緩衝器における圧側の作動に比較して伸側の作動の方が滑らかになり、したがって、ピストン部Ｐに装備される伸側減衰手段が円滑に作動し得ることなる。
【００５１】
つまり、図１から図３に示す実施形態では、この発明のピストン部構造がガススプリングにおけるピストン部Ｐに具現化されるとして説明したが、この発明によるピストン部構造にあっては、これが上記の油圧緩衝器に具現化されるとしても良いのはもちろんで、その場合に、その油圧緩衝器が伸側の減衰作用に重点を置く設定とされるのがよいと言い得ることになる。
【００５２】
なお、この図４に示す実施形態にあっても、前記した図３に示す切り放し端における傾斜面３ｄ処理がなされるとしても良いことはもちろんである。
【００５３】
前記したところでは、この発明のピストン部構造がガススプリングにおけるピストン部に具現化される場合および車両に搭載されるなどの油圧緩衝器に具現化される場合を例にして説明したが、この発明が意図するところからすれば、凡そ摺動性を保障しながらシール性を保障する限りには、油圧緩衝器や油圧シリンダあるいは空圧シリンダに具現化されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】この発明の一実施形態によるピストン部構造を示す部分半截断面図である。
【図２】図１のピストン部構造の要部を拡大して示す部分断面図である。
【図３】他の実施形態によるピストン部構造の要部を図２と同様に示す図である。
【図４】さらに他の実施形態によるピストン部構造を図１と同様に示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  シリンダ体
２  ピストン体
３  ピストンリング
３ａ  一端部
３ｂ  本体部
３ｃ  他端部
３ｄ  傾斜面
４  ロッド体
２１  環状溝
２２  係止溝
Ａ  リップ
Ｐ  ピストン部
Ｒ１  一方側たる伸側室
Ｒ２  他方側たる圧側室
Ｓ  隙間
【図１】
0005132385.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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