ピストンリングおよびピストン構造
【課題】車両に搭載される油圧緩衝器にあって、シリンダ内に挿入されるピストンに形成の環状溝とこの環状溝に収容される合成樹脂材からなるピストンリングとの当接音たる打音を発生し難くする。
【解決手段】シリンダ１内に挿入のピストン３に装着される合成樹脂材からなるピストンリング１０であって、シリンダ１の内周面に摺接する外周面１３と、ピストン３の外周側部に形成の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに当接可能に対向する一端面１１と、環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに当接可能に対向する他端面１２と、環状溝３ｂにおける内底面３ｅに対向する内周面１７とを有し、一端面１１の一方の側壁面３ｃへの接触面積および他端面１２の他方の側壁面３ｄへの接触面積のうち一方または両方を、軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなる。
【解決手段】シリンダ１内に挿入のピストン３に装着される合成樹脂材からなるピストンリング１０であって、シリンダ１の内周面に摺接する外周面１３と、ピストン３の外周側部に形成の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに当接可能に対向する一端面１１と、環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに当接可能に対向する他端面１２と、環状溝３ｂにおける内底面３ｅに対向する内周面１７とを有し、一端面１１の一方の側壁面３ｃへの接触面積および他端面１２の他方の側壁面３ｄへの接触面積のうち一方または両方を、軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストンリングおよびピストン構造に関し、特に、油圧緩衝器におけるシリンダ内に挿入のピストンに装着されるピストンリングおよびこのピストンリングを有するピストン構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧緩衝器におけるシリンダ内に挿入のピストンに装着されるピストンリングとしては、これまでに種々の提案があり、また、ピストンリングを有するピストン構造についても、種々の提案がある。
【０００３】
ところで、ピストンリングは、たとえば、特許文献１に開示されているように、合口（合せ目）を有するカットタイプのものと、合口を有しないエンドレスタイプのものとに大別される。
【０００４】
そして、このいずれのタイプのものであっても、ピストンリングは、ピストンに装着された状態で外周面をシリンダの内周面に摺接させる。
【０００５】
それゆえ、ピストンは、ピストンリングを装着させた状態でシリンダ内に一方室および他方室を隔成すると共に、シリンダ内に挿通されるロッドの先端部に保持されて、ロッドがシリンダに対して入出されるとき、ピストンリングを有した状態でシリンダ内を摺動する。
【０００６】
つまり、ピストンリングは、ピストンとシリンダとの間における摺動性を保障すると共に、ピストンとシリンダとの間におけるシール性を保障する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−０７５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、油圧緩衝器におけるピストン構造を構成するピストンリングにあっては、摺動性の保障とシール性の保障とを両立させるとき最適となるが、ピストンリングにおけるシール性能が低下されると、設定の減衰作用がなされなくなる不具合に繋がる。
【０００９】
そのため、ピストンリングにおけるシール性能が重視されるが、その結果として、油圧緩衝器の伸縮作動時におけるシリンダ内でのピストンの反転時に、動摩擦から静摩擦に切り換わることもあって、ピストンリングのシリンダに対する摺動抵抗が大きくなり、ピストンリングがシリンダに対して動き辛くなることがある。
【００１０】
一方、ピストンリングは、ピストンに装着されるのにあって、ピストンの外周側部に形成の環状溝に装着されるが、環状溝への装着を確実に実現できるように、寸法上、シリンダの軸線方向に沿う環状溝における軸線方向の長さよりピストンリングにおけるシリンダの軸線方向に沿う軸線方向の長さを若干短くしてあり、ピストンリングが環状溝で軸線方向にわずかではあるが移動できるようになっている。
【００１１】
それゆえ、油圧緩衝器が伸縮作動してピストンがシリンダ内で反転するときに、ピストンリングは、シリンダに対する摺動抵抗を大きくしていることもあって、シリンダに密着したように取り残される状態になる。
【００１２】
そのため、ピストンに形成の環状溝は、ピストンリングにおける軸線方向の端面を側壁面に当接させることになり、このとき、ピストン速度が速いと、ピストンリングの端面が環状溝の側壁面に当接する速度が速くなる。
【００１３】
そして、ピストンリングが合成樹脂材からなる場合には、ピストンリングの端面が環状溝の側壁面に当接する際の打音がコツコツ音となり、たとえば、油圧緩衝器が車両に搭載されているとき、車両に乗車する者にとって不快音となる。
【００１４】
この発明は、上記した現状を鑑みて創案されたものであって、たとえば、車両に搭載される油圧緩衝器にあって、ピストンとの打音を発生し難くする合成樹脂材からなるピストンリング、および、このピストンリングを有して、ピストンリングとピストンとの打音を発生し難くするピストン構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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リングの構成を、シリンダ内に挿入のピストンに装着される合成樹脂材からなるピストンリングであって、上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記ピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなるとする。
【００１６】
それゆえ、この発明によるピストンリングにあっては、ピストンに装着され、一端面および他端面の一方または両方がピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面および他方の側壁面の一方または両方に当接する際の接触面積をピストンリングの軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくするから、シリンダ内でピストンが高速で反転する際に、ピストンリングがピストンに形成の環状溝に急速に当接する状況が発現されるとしても、ピストンリングの環状溝に当接する際の打音の発生が抑制される。
【００１７】
一方、この発明によるピストン構造の構成を、シリンダ内に挿入されてこのシリンダ内に一方室と他方室とを隔成するピストンと、このピストンの外周側部に形成の環状溝に装着される合成樹脂材からなるピストンリングとを有してなるピストン構造であって、上記ピストンリングが上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記環状溝における上記一方室側となる一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における上記他方室側となる他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、上記ピストンリングにおける軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなるとする。
【００１８】
それゆえ、この発明のピストン構造にあっては、シリンダ内に挿入のピストンに装着される合成樹脂材からなるピストンリングの一端面および他端面のうち一方または両方がピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面および他方の側壁面のうち一方または両方に当接する際の接触面積をピストンリングの軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくするから、シリンダ内でピストンが高速で反転する際に、ピストンリングが環状溝に急速に当接する状況が発現されるとしても、ピストンリングが環状溝に当接する際の打音の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１９】
その結果、この発明によれば、たとえば、車両に搭載される油圧緩衝器において、合成樹脂材からなるピストンリングがピストンに形成の環状溝との打音を発生し難くすると共に、このピストンリングを有するピストン構造がピストンリングと環状溝との打音を発生し難くする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明によるピストン構造を備える油圧緩衝器を示す部分半截縦断面図である。
【図２】この発明におけるピストンリングを示す部分図で、（Ａ）は、図１に示すピストンリングの部分拡大縦断面図、（Ｂ）は、他の実施形態によるピストンリングの部分拡大縦断面図、（Ｃ）は、他の実施形態によるピストンリングの部分拡大縦断面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ他の実施形態によるピストンリングを示す部分縦断面図である。
【図４】他の実施形態によるピストンリングを示す図で、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すピストンリングの部分拡大平面図、（Ｃ）は、（Ｂ）中のＸ−Ｘ線位置で示す部分縦断面図である。
【図５】他の実施形態によるピストンリングを示す図で、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すピストンリングの部分拡大平面図、（Ｃ）は、（Ｂ）中のＸ−Ｘ線位置で示す部分縦断面図、（Ｄ）は、他の実施形態のピストンリングを示す部分縦断面図である。
【図６】他の実施形態によるピストンリングを示す図で、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、正面図、（Ｃ）は、部分展開拡大正面図である。
【図７】他の実施形態によるピストンリングをピストンと共に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明によるピストン構造について説明し、併せて、この発明によるピストンリングについても説明する。
【００２２】
この発明によるピストン構造は、図１に示すところでは、油圧緩衝器に具現化され、油圧緩衝器は、シリンダ１と、ロッド２と、ピストン３とを有し、このピストン３は、外周側部（符示せず）にピストンリング１０を装着させる。
【００２３】
なお、図示するところでは、油圧緩衝器が単筒型に形成されてなるが、この発明が意図するところからすると、複筒型に形成されてなるとしても良い。
【００２４】
シリンダ１は、図示するところでは、下端側部材とされ、この油圧緩衝器が車両に搭載されるとき車軸側に連結され、内部には作動流体としての作動油を収容してなる。
【００２５】
そして、このシリンダ１にあって、図示しない下端開口は、たとえば、ボトムキャップで閉塞され、このボトムキャップは、車両の車軸側への連結を可能にするアイなどの取付ブラケットを有する。
【００２６】
また、このシリンダ１にあって、図示しない上端開口は、たとえば、ロッドガイドおよびヘッドキャップで閉塞され、このロッドガイドおよびヘッドキャップは、軸芯部にロッド２を貫通させる。
【００２７】
ロッド２は、図示するところでは、上端側部材とされ、この油圧緩衝器が車両に搭載されるとき車体側に連結され、図示しないが、車両における車体側あるいはマウントを連結させる上端螺条部を有する。
【００２８】
そして、このロッド２は、図１中で下端側部となる先端側部（符示せず）をシリンダ１内に入出自在に挿通させ、シリンダ１内に位置決めされる先端部２ａにピストン３を保持する。
【００２９】
ちなみに、上記したところでは、油圧緩衝器が正立型とされるから、シリンダ１が下端側部材とされ、ロッド２が上端側部材とされるが、この発明の具現化の観点からすると、油圧緩衝器が倒立型に設定されて、シリンダ１が上端側部材とされ、ロッド２が下端側部材とされても良い。
【００３０】
ピストン３は、図示するところでは、環状に形成されてシリンダ１内に摺動自在に挿入され、このシリンダ１内にロッド側室たる一方室Ｒ１とピストン側室たる他方室Ｒ２とを隔成し、この一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容する通路３ａを有する。
【００３１】
そして、このピストン３は、外側通路３ａの図中で上端となる下流側端を開放可能に閉塞する背面バルブ３１を積層させる。
【００３２】
また、図示するピストン３は、減衰バルブ３２を積層させ、この減衰バルブ３２は、上記の外側通路３ａに並行して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容する内側通路（図示せず）の図中で下端となる下流側端を開放可能に閉塞する。
【００３３】
そしてまた、このピストン３は、外周側部に形成の環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）にこの発明によるピストンリング１０を装着させ、このピストンリング１０は、外周面１３（図２（Ａ）参照）をシリンダ１の内周面に摺接させる（図１および図２（Ａ）参照）。
【００３４】
このことから、ピストンリング１０は、ピストン３によってシリンダ１内に隔成される一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間における作動油の漏れを阻止するシール性を保障すると共に、ピストン３のシリンダ１に対する摺動性を保障する。
【００３５】
なお、図示する油圧緩衝器にあって、ピストン構造は、ロッド２の先端部２ａと軸部（符示せず）との境部たる段部２ｂと、ロッド２の先端螺条部（符示せず）に螺着されるピストンナット２１との間に挟持された態勢に具現化される。
【００３６】
すなわち、ピストン構造は、バルブストッパ３３，背面バルブ３１，ピストン３，減衰バルブ３２およびバルブストッパ３４を積層してなり、これらが上記の段部２ｂとピストンナット２１との間に挟持される。
【００３７】
また、以上のように形成される油圧緩衝器が単筒型に設定される場合には、シリンダ１内にピストン３で隔成される他方室Ｒ２が、図示しないが、たとえば、フリーピストンを有して、他方室Ｒ２と隔成される気室を有してなるとし、あるいは、シリンダ１の外に設けられて気室と分離される油室に連通されてなるとしても良い。
【００３８】
そして、油圧緩衝器が複筒型に設定される場合には、図示しないが、シリンダ１の外に外筒を有し、この外筒とシリンダ１との間をリザーバにして、このリザーバがシリンダ１内の他方室Ｒ２に連通してなるとしても良い。
【００３９】
さらに、図示しないが、油圧緩衝器が減衰バルブを外に設ける減衰部に有する場合には、この外の減衰部にあって減衰バルブを有する言わば隔壁体が上記したピストン３に相当することになり、したがって、このことからすると、上記したピストン３は、必ずしもシリンダ１内に設けられていること要しない。
【００４０】
そしてさらに、この発明の具現化にあっては、ピストンリング１０を有するピストン３が減衰バルブを有することを要せず、このとき、減衰バルブは、たとえば、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とをシリンダ１の外で連通する流路中に設けられるなどとしても良い。
【００４１】
以上のように形成された油圧緩衝器にあっては、シリンダ１内でピストン３が下降する収縮作動時には、他方室Ｒ２からの作動油がピストン３の外側通路３ａを通過し、また、背面バルブ３１を開放作動させて一方室Ｒ１に流入する。
【００４２】
そして、この油圧緩衝器にあっては、シリンダ１内でピストン３が上昇する伸長作動時には、一方室Ｒ１からの作動油が図示しないピストン３の内側通路を通過し、また、減衰バルブ３２を開放作動させて他方室Ｒ２に流出し、このとき、減衰バルブ３２で所定の減衰作用がなされる。
【００４３】
上記の油圧緩衝器における収縮作動時および伸長作動時に、ピストンリング１０は、ピストン３とシリンダ１との間における摺動性を保障すると共に、ピストン３とシリンダ１との間におけるシール性を保障する。
【００４４】
ところで、ピストンリング１０は、図２（Ａ）にも示すように、図２（Ａ）中で上下方向となる軸線方向に基準となる長さ寸法Ｗを有すると共に、図２（Ａ）中で左右方向となる径方向に基準となる肉厚寸法Ｄを有する環状に形成される。
【００４５】
ちなみに、この発明に言うピストンリング１０における軸線方向投影面積は、たとえば、図２（Ａ）中で上下方向となる軸線方向から見たピストンリング１０の端面における面積を言う。
【００４６】
また、ピストンリング１０は、図示するところでは、周上に合口を有しないエンドレスタイプに形成されてなるが、この発明が意図するところからすると、ピストンリング１０は、図４以下に示す実施形態のように、周上に合口（符示せず）を有するカットタイプに形成されても良い。
【００４７】
戻って、このピストンリング１０は、この発明にあって、たとえば、ポリフェニレンサルファイド樹脂などの合成樹脂材で、型成形などで形成され、金属製とされる場合に比較して、いわゆるメタルタッチを回避できるとしている。
【００４８】
そして、このピストンリング１０は、ピストン３の外周側部（符示せず）に形成されてシリンダ１（図１参照）の内周面（符示せず）に対向する環状溝３ｂに装着される。
【００４９】
このとき、環状溝３ｂは、図２（Ａ）中で上方となりシリンダ１内の一方室Ｒ１（図１参照）側となる一方の内壁面、すなわち、一方の側壁面３ｃと、図２（Ａ）中で下方となりシリンダ１内の他方室Ｒ２（図１参照）側となる他方の内壁面、すなわち、他方の側壁面３ｄと、一方の側壁面３ｃと他方の側壁面３ｄとの間に設けられてシリンダ１の内周面に対向する内底面３ｅとを有してなる。
【００５０】
一方、ピストンリング１０は、環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに当接可能に対向する一端面１１と、環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに当接可能に対向する他端面１２と、シリンダ１の内周面に摺接する外周面１３と、環状溝３ｂにおける内底面３ｅに対向する内周面１７とを有してなる。
【００５１】
ところで、凡そ、ピストンリングがピストンの環状溝に装着されるときには、ピストンリングの軸線方向の端面、つまり、シリンダの軸線方向に沿う方向となる軸線方向の両端面が両方とも環状溝の側壁面に接することはなく、ピストンリングの端面が側壁面から隙間を有して離れる遊嵌状態に収容される。
【００５２】
このことから、この発明にあっても、ピストンリング１０は、環状溝３ｂに遊嵌状態に収容されるとし、したがって、シリンダ１の軸線方向に沿う方向となるピストンリング１０における軸線方向の一端面１１および他端面１２のうち一方または両方が環状溝３ｂの一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に当接されることになる。
【００５３】
ちなみに、図１および図２（Ａ）に示すピストンリング１０の状態は、ピストン３がシリンダ１内を下降するときにピストンリング１０がおかれる状態であって、この状態からピストン３が反転してシリンダ１内を上昇するようになると、図示しないが、ピストンリング１０が環状溝３ｂで下降して、ピストンリング１０の下端面たる他端面１２が環状溝３ｂの他方の側壁面３ｄに当接される状態になる。
【００５４】
なお、ピストンリング１０がピストン３の外周側部に形成の環状溝３ｂに遊嵌状態に装着されるとき、図２（Ａ）に示すように、ピストンリング１０の内周面１７が環状溝３ｂの内底面３ｅから離れてなるのが常態である。
【００５５】
また、以上のようにして環状溝３ｂに収容されたピストンリング１０にあっては、この環状溝３ｂに装着された状態で外周面１３をシリンダ１の内周面（符示せず）に摺接させて（図１参照）、このピストンリング１０とシリンダ１との間における摺動性を保障する。
【００５６】
そして、このピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂに装着された状態で、一端面１１および他端面１２の一方を環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄの一方に当接させて、シリンダ１と環状溝３ｂとの間、つまり、シリンダ１とピストン３との間における作動油の漏れを阻止してシール性を保障する。
【００５７】
一方、このピストンリング１０にあっては、一端面１１が一方の側壁面３ｃに当接する際の、あるいは、他端面１２が他方の側壁面３ｄに当接する際の、打音たるコツコツ音の発生を抑制するために、以下の特徴を有している。
【００５８】
具体的には、ピストンリング１０における一端面１１の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃへの接触面積と、ピストンリング１０における他端面１２の環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄへの接触面積のうち一方または両方をピストンリング１０における軸線方向投影面積よりも小さくして、打音の発生を抑制するようにしている。
【００５９】
以下に詳述すると、図２（Ａ）に示すところでは、ピストンリング１０は、シリンダ１の内周面に摺接する外周面１３と、環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに当接可能に対向する一端面１１と、環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに当接可能に対向する他端面１２と、外周面１３と一端面１１および他端面１２の一方または両方との間の湾曲面１４とを有してなる。
【００６０】
ところで、ピストンリング１０が、たとえば、型利用で形成されるとき、いわゆる角部にバリが残る傾向になり易く、このバリが残る場合には、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が劣る。
【００６１】
そこで、ピストンリング１０を形成する際には、いわゆる角部のバリを取るのが常套手段とされ、図２（Ａ）に示す実施形態にあっては、このバリ取り作業の延長として湾曲面１４が形成されるのが良い。
【００６２】
ピストンリング１０が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に湾曲面１４を有する場合には、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に当接する際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【００６３】
すなわち、前記したが、図２（Ａ）中で左右方向となるシリンダ１の径方向に沿うピストンリング１０における径方向の肉厚寸法をＤとするとき、この肉厚寸法Ｄが軸線方向投影面積を設定することになる。
【００６４】
これに対して、湾曲面１４が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に設けられることで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の径方向となる長さ寸法がｄとなり、この長さ寸法ｄが一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に対する接触面積を設定することになる。
【００６５】
その結果、一端面１１の一方の側壁面３ｃへの当接の際の接触面積が、あるいは、他端面１２の他方の側壁面３ｄへの当接の際の接触面積が、ピストンリング１０の軸線方向投影面積よりも小さくなり、この小さくなる分、ピストンリング１０の環状溝３ｂに対する衝撃を小さくして打音を発生し難くすることになる。
【００６６】
ちなみに、湾曲面１４は、ピストンリング１０における外周面１３と一端面１１あるいは他端面１２との間に設けられていれば足り、ピストンリング１０における内周面１７と両端面１１，１２との間に設けられなくても良いが、図２（Ａ）のように、内周面１７と両端面１１，１２との間に設けられても良い。
【００６７】
また、湾曲面１４は、外周面１３と一端面１１との間、あるいは、外周面１３と他端面１２との間のいずれか一方にのみ設けられるとしても良いが、いわゆる上下の両方に設けられる場合には、油圧緩衝器の伸縮作動時に環状溝３ｂでピストンリング１０が上下動する際の打音発生を抑制できるのはもちろんのこと、環状溝３ｂにピストンリング１０を収容する際の天地を逆にする誤組を回避できる点で有利となる。
【００６８】
ちなみに、ピストンリング１０が外周面１３，一端面１１および他端面１２のうち一方または両方、および、湾曲面１４を有してなる場合には、ピストンリング１０における外周面１３のシリンダ１の内周面に対する摺接面が小さくなる。
【００６９】
すなわち、図２（Ａ）中で上下方向となるシリンダ１の軸線方向に沿うピストンリング１０における軸線方向の長さ寸法をＷとするとき、湾曲面１４がいわゆる角部となる外周面１３と一端面１１あるいは他端面１２との間に設けられることで、外周面１３の軸線方向の長さ寸法ｗがピストンリング１０の軸線方向長さ寸法Ｗより小さくなり、シリンダ１の内周面に対する摺接面が小さくなる。
【００７０】
したがって、ピストンリング１０の外周面１３の面積が小さくなる分、シリンダ１に対する摺動抵抗が小さくなって、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が向上される。
【００７１】
図２（Ｂ）に示すところは、ピストンリング１０が外周面１３と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に設けられてピストンリング１０における内周側部（符示せず）側に向けて凹む段差部１５とを有してなる。
【００７２】
ピストンリング１０が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に段差部１５を有することで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）における一方の側壁面３ｃ（図２（Ａ）参照）および他方の側壁面３ｄ（図２（Ａ）参照）のうち一方または両方への当接の際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【００７３】
その結果、この図２（Ｂ）に示すところにあっても、油圧緩衝器にあって、シリンダ１内でピストン３が摺動する際に、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くする。
【００７４】
なお、この図２（Ｂ）に示すところにあっても、ピストンリング１０の外周面１３の長さ寸法ｗがピストンリング１０の軸線方向の長さ寸法Ｗより小さくなり、したがって、外周面１３の面積が小さくなる分、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が向上される。
【００７５】
図２（Ｃ）に示すところは、ピストンリング１０が外周面１３と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間の傾斜面１６とを有してなる。
【００７６】
ピストンリング１０が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に傾斜面１６を有することで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）における一方の側壁面３ｃ（図２（Ａ）参照）および他方の側壁面３ｄ（図２（Ａ）参照）のうち一方または両方への当接の際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【００７７】
その結果、この図２（Ｃ）に示すところにあっても、油圧緩衝器にあって、シリンダ１内でピストン３が摺動する際に、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くする。
【００７８】
なお、この図２（Ｃ）に示すところにあっても、ピストンリング１０の外周面１３の長さ寸法ｗがピストンリング１０の軸線方向の長さ寸法Ｗより小さくなり、したがって、外周面１３の面積が小さくなる分、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が向上される。
【００７９】
ちなみに、上記した図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すいずれの実施形態にあっても、段差部１５あるいは傾斜面１６がいわゆる上下に形成されるから、環状溝３ｂにピストンリング１０を収容する際に天地を逆にする誤組をあらかじめ回避できる。
【００８０】
また、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すピストンリング１０にあっては、いわゆる角部がバリ取り仕上げされるが、このバリ取り仕上げされた部位は、図２（Ａ）中の湾曲面１４に相当しない。
【００８１】
以上からすると、この発明におけるピストンリング１０にあっては、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と外周面１３との間を面取りする、すなわち、湾曲面１４仕上げとしたり、段差部１５形成としたり、あるいは、傾斜面１６仕上げとしたりすることで構成されるが、上記したところ以外の態様に形成されても良い。
【００８２】
図３は、前記した図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すピストンリング１０と線対称になる縦断面形状を呈する別のピストンリング１０の実施形態を示すもので、図３（Ａ）は、図２（Ｂ）に示すピストンリング１０と線対称になる縦断面形状を呈し、図３（Ｂ）は、図２（Ｃ）に示すピストンリング１０と線対称になる縦断面形状を呈してなる。
【００８３】
そして、図３（Ａ）に示すピストンリング１０は、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の内底面３ｅ（図２（Ａ）参照）に対向する内周面１７と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、内周面１７と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に設けられてピストンリング１０における外周側部側に向けて凹む段差部１８とを有してなる。
【００８４】
また、図３（Ｂ）に示すピストンリング１０は、環状溝３ｂの内底面３ｅに対向する内周面１７と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、内周面１７と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間の傾斜面１９とを有してなる。
【００８５】
なお、図示しないが、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すところに代えて、段差部１８あるいは傾斜面１９が湾曲面とされても良い。
【００８６】
すなわち、前記した図２に示すピストンリング１０にあっては、湾曲面１４あるいは段差部１５もしくは傾斜面１６がピストンリング１０における外周側部（符示せず）に設けられるとしたが、この図３に示すところにあっては、段差部１８あるいは傾斜面１９および図示しない湾曲面がピストンリング１０における内周側部（符示せず）に設けられるとする。
【００８７】
そして、この図３に示す実施形態のピストンリング１０にあっても、内周面１７と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に段差部１８あるいは傾斜面１９もしくは図示しない湾曲面を有することで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃ（図２（Ａ）参照）および他方の側壁面３ｄ（図２（Ａ）参照）のうち一方または両方への接触面積をピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくでき、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くする。
【００８８】
ちなみに、この図３に示す実施形態による場合には、ピストンリング１０におけるシリンダ１の内周面に摺接する外周面１３の図中で上下方向となる軸線方向の長さ寸法が基準長さ寸法Ｗとされるので、シリンダ１の内周面を摺動する際の安定性が良くなる。
【００８９】
また、この図３に示す実施形態のピストンリング１０にあって、段差部１８あるいは傾斜面１９もしくは図示しない湾曲面を、たとえば、切削加工で形成する場合には、ピストンリング１０の外周側部を治具で保持し、その状態で内周側部に段差部１８あるいは傾斜面１９を形成し得るから、上記した図２に示す実施形態の場合、つまり、ピストンリング１０の内周側部を治具で保持して外周側部に湾曲面１４あるいは段差部１５もしくは傾斜面１６を形成する場合に比較して加工性を良くする利点がある。
【００９０】
図４に示すピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、一端面１１に径方向に湾曲を繰り返する波状リブ１１１を有してなり、詳しくは図示しないが、図４（Ｃ）に示すように、他端面１２にも、波状リブ１１２を有してなる。
【００９１】
ちなみに、この図４および後述する図５，図６に示すピストンリング１０は、合口（符示せず）を有するカットタイプに形成されてなるが、この発明が意図するところからすると、合口を有しないエンドレスタイプに形成されていても良い。
【００９２】
戻って、この図４に示すピストンリング１０にあって、波状リブ１１１および波状リブ１１２の先端面積が環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄへの接触面積とされ、ピストンリング１０における軸線方向投影面積よりも小さくされてなる。
【００９３】
その結果、この図４に示すところにあっても、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【００９４】
なお、図示する実施形態にあっては、図４（Ｃ）に示すように、波状リブ１１１と波状リブ１１２とが、図4（Ｂ）中のＸ−Ｘ線位置の上下で、異相に設けられてなるが、これに代えて、図示しないが、同相に設けられてなるとしても良い。
【００９５】
図５に示すピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、一端面１１に周方向に適宜の間隔で凹陥部１１ａが複数設けられてなるとするもので、詳しくは図示しないが、図５（Ｃ）に示すように、他端面１２にも凹陥部１２ａが複数設けられてなるとする。
【００９６】
この図５（Ａ），図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に示すピストンリング１０にあっては、一端面１１および他端面１２に複数の凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａを設けてなるので、環状溝３ｂにおける一方に側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄに当接する接触面積は、凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａを設けない言わば本来の一端面１１および他端面１２の面積、つまり、軸線方向投影面積より小さくなる。
【００９７】
その結果、この図５に示すところにあっても、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【００９８】
ところで、この図５に示すところにあっては、ピストンリング１０における一端面１１に設けた凹陥部１１ａおよび他端面１２に設けた凹陥部１２ａに作動油を浸入させることが可能になる。
【００９９】
そして、この作動油を浸入させた凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａは、ピストンリング１０と環状溝３ｂとの間の相対移動でピストンリング１０の一端面１１および他端面１２のうち一方または両方が環状溝３ｂの一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に当接するとき、凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａのうち一方または両方に作動油を閉じ込める。
【０１００】
したがって、ピストンリング１０が環状溝３ｂに当接するとき、作動油を閉じ込める凹陥部１１ａあるいは凹陥部１２ａを有するがゆえに減衰作用がなされ、ピストンリング１０の環状溝３ｂへの当接の際の衝撃を小さくする。
【０１０１】
そして、このことから、ピストンリング１０が環状溝３ｂに高速で当接しなくなり、ピストンリング１０が環状溝３ｂに対して当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１０２】
一方、この図５に示す実施形態にあって、上記したところは、図５（Ｃ）に示すように、ピストンリング１０が縦断面形状をほぼ矩形にして、一端面１１あるいは他端面１２に円板状に形成される凹陥部１１ａあるいは凹陥部１２ａを有してなるとしたが、以下のような変形をなし得る。
【０１０３】
すなわち、先ず、図５（Ｄ）に示すように、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、縦断面形状を上下方向に伸びる長円形にすることを提案し得るし、次に、同じく図５（Ｄ）に示すように、一端面１１および他端面１２の一方または両方に形成される凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａの一方または両方の断面形状をほぼ半円状にすることを提案し得る。
【０１０４】
この図５（Ｄ）に示すピストンリング１０にあっても、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方への当接の際の接触面積を小さくするから、環状溝３ｂにピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１０５】
図６に示すピストンリング１０にあっては、これを平面図として見るときには、図６（Ａ）に示すように、合口を有するＣリング状の態様になるが、これを正面図としてみるときには、図６（Ｂ）に示すように、ピストンリング１０自体が上下方向に湾曲を繰りして全体に波状に折り曲げられたウェーブワッシャの態様になる。
【０１０６】
すなわち、このピストンリング１０は、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方を上下方向に湾曲を繰り返して連続する波面にしてなる。
【０１０７】
それゆえ、このピストンリング１０にあっては、拡大した展開図たる図６（Ｃ）に示すように、一端面１１および他端面１２において山形に隆起する部位たる先端部Ｍを有することになる。
【０１０８】
この先端部Ｍは、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、一端面１１および他端面１２にあって周方向に適宜の間隔で複数設けられる。
【０１０９】
戻って、このピストンリング１０にあっては、先端部Ｍが一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方あるいは両方への当接の際の接触部位に設定される。
【０１１０】
そして、この先端部Ｍは、図示しないが、原理的には、一端面１１および他端面１２において径方向に延びる線状に出現するので、環状溝３ｂに対する当接面が線状となり、その際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【０１１１】
その結果、この図６に示すピストンリング１０にあっても、環状溝３ｂにピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１１２】
図７に示すピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂの側壁面３ｃ，３ｄへの当接の際の打音を抑制するため、周方向の一箇所で切り離され、切り離された一端１０ａおよび他端１０ｂを離間させる弾性を有し、軸線方向に圧縮された状態で環状溝３ｂに装着されてなる。
【０１１３】
このことから、このピストンリング１０は、合口を有するカットタイプからなるとしても良い。
【０１１４】
一端１０ａおよび他端１０ｂを離間させる弾性については、任意の方策で具有させることができ、たとえば、環状に形成されたものを任意の箇所で切り離した後にバネ力を具有するように捻り加工するとしても良い。
【０１１５】
そして、環状溝３ｂに装着されたピストンリング１０にあっては、切り離された一端１０ａが環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに係止され、切り離された他端１０ｂが環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに係止される。
【０１１６】
そしてまた、切り離された一端１０ａおよび他端１０ｂは、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間で差圧を発生していない状態のときに具有する弾性でシリンダ１の軸線方向に沿って互いに反対方向に離される。
【０１１７】
戻って、このピストンリング１０にあっては、切り離された一端１０ａおよび他端１０ｂと、環状溝３ｂにおける一方の側壁３ｃおよび他方の側壁面３ｄとで環状溝への当接の際の打音を抑制する。
【０１１８】
すなわち、この図７に示すピストンリング１０にあっては、ピストン３がシリンダ１（図１参照）内で静止状態にあるとき、つまり、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間で差圧が発生していない状態にあるときには、環状溝３ｂで一端１０ａにおける図７中での下端が環状溝３ｂの図７中で下方となる他方の側壁面３ｄに、また、環状溝３ｂで他端１０ｂにおける図７中での上端が環状溝３ｂ図７中で上方となる一方の側壁面３ｃに当接していないことになる。
【０１１９】
そして、この図７に示す実施形態にあっては、ピストン３が摺動して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間に差圧を発生する状態になると、ピストンリング１０に油圧が作用し、ピストンリング１０にあって受圧側となる一端１０ａおよび他端１０ｂのうち一方が反対側端側に移動してピストンリング１０が環状になる。
【０１２０】
このピストンリング１０が環状になるとき、シリンダ１の内周面とピストンリング１０の外周面１３との間における作動油の通過を阻止すると共に、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が保障される。
【０１２１】
このように、静止時に環状溝３ｂで環状になっていないピストンリング１０も、油圧作用があると、環状溝３ｂで移動して環状になるから、このことからすると、この図７に示すピストンリング１０にあっても、シリンダ１の軸線方向に沿って移動自在に収容されることになり、所定のシール性および摺動性の保障を可能にする。
【０１２２】
そして、シリンダ１内でピストン３が反転して静止状態から移動を開始すると、油圧が作用するのにしたがって、ピストンリング１０の一端１０ａが弾性に抗して環状溝３ｂにおけるいわゆる反対側となる他方の側壁面３ｄに、または、ピストンリング１０の他端１０ｂが弾性に抗して環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに、それぞれ徐々に当接することになる。
【０１２３】
このとき、一端１０ａは、一端面１１（図２（Ａ）参照）の言わば先端になり、また、他端１０ｂは、他端面１２（図２（Ａ）参照）の言わば先端になる。
【０１２４】
したがって、一端１０ａの他方の側壁面３ｄへの接触面積と、他端１０ｂの一方の側壁面３ｃへの接触面積をピストンリング１０における軸線方向投影面積よりも小さくすることになる。
【０１２５】
その結果、この図７に示すところにあっても、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１２６】
ちなみに、この図７に示すピストンリング１０の縦断面形状については、前記した図２（Ａ）に示す形状はもちろんのこと、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示す縦断面形状、さらには、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す縦断面形状を有するように形成されても良い。
【０１２７】
以上のように形成された合成樹脂材からなるピストンリング１０を有するピストン構造を備える油圧緩衝器にあっては、シリンダ１に対してロッド２が入出すると、シリンダ１内でピストン３が摺動してシリンダ１内の一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とが膨縮する。
【０１２８】
この一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との膨縮に際しては、ピストンリング１０がシリンダ１の内周に摺接してこのピストンリング１０とシリンダ１との間における作動油の漏れを阻止し、背面バルブ３１あるいは減衰バルブ３２の設定通りの作動を保障する。
【０１２９】
そして、図２乃至図６に示す実施形態のピストンリング１０を有するピストン構造にあっては、ピストン３が、すなわち、ピストン３に形成の環状溝３ｂに装着のピストンリング１０がシリンダ１に対する摺動抵抗を低減させない場合に比較して、反転時にピストンリング１０の摺動を容易にして、その分、ロッド加速度を大きくしない。
【０１３０】
また、この図２乃至図６に示す実施形態にあっては、ピストンリング１０の一端面１１あるいは他端面１２の一方または両方が環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃあるいは他方の側壁面３ｄの一方または両方に対する接触面積をピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくするから、接触面積が大きい場合に比較して当接音たる打音を小さくすることが可能になる。
【０１３１】
そしてまた、図７に示す実施形態のピストンリング１０を有するピストン構造にあっては、ピストンリング１０があらかじめ環状溝３ｂに係止された状態にあるから、反転時にピストンリング１０の一端１０ａあるいは他端１０ｂが環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｂあるいは他方の側壁面３ｄに徐々に当接することになり、打音の発生を抑制できる。
【０１３２】
その結果、合成樹脂材からなるこの発明によるピストンリング１０を有するピストン構造によれば、車両に搭載などされる油圧緩衝器にあって、環状溝３ｂとピストンリング１０との当接音たるコツコツ音が発生され難くなり、あるいは、発生されなくなり、油圧緩衝器における打音となって発音されない。
【０１３３】
前記したところでは、この発明によるピストン構造が油圧緩衝器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リング１０の構成からすれば、これが油圧シリンダに具現化されるとしても良いと言い得る。
【符号の説明】
【０１３４】
１ シリンダ
２ ロッド
２ａ 先端部
２ｂ 段部
３ ピストン
３ａ 外側通路
３ｂ 環状溝
３ｃ 一方の側壁面
３ｄ 他方の側壁面
３ｅ 内底面
１０ ピストンリング
１１ 一端面
１１ａ，１２ａ 凹陥部
１２ 他端面
１３ 外周面
１４ 湾曲面
１５，１８ 段差部
１６，１９ 傾斜面
１７ 内周面
２１ ピストンナット
３１ 背面バルブ
３２ 減衰バルブ
３３，３４ バルブストッパ
Ｄ 基準肉厚寸法
ｄ 当接面の長さ寸法
Ｒ１ 一方室
Ｒ２ 他方室
Ｗ 基準長さ寸法
ｗ 長さ寸法
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストンリングおよびピストン構造に関し、特に、油圧緩衝器におけるシリンダ内に挿入のピストンに装着されるピストンリングおよびこのピストンリングを有するピストン構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧緩衝器におけるシリンダ内に挿入のピストンに装着されるピストンリングとしては、これまでに種々の提案があり、また、ピストンリングを有するピストン構造についても、種々の提案がある。
【０００３】
ところで、ピストンリングは、たとえば、特許文献１に開示されているように、合口（合せ目）を有するカットタイプのものと、合口を有しないエンドレスタイプのものとに大別される。
【０００４】
そして、このいずれのタイプのものであっても、ピストンリングは、ピストンに装着された状態で外周面をシリンダの内周面に摺接させる。
【０００５】
それゆえ、ピストンは、ピストンリングを装着させた状態でシリンダ内に一方室および他方室を隔成すると共に、シリンダ内に挿通されるロッドの先端部に保持されて、ロッドがシリンダに対して入出されるとき、ピストンリングを有した状態でシリンダ内を摺動する。
【０００６】
つまり、ピストンリングは、ピストンとシリンダとの間における摺動性を保障すると共に、ピストンとシリンダとの間におけるシール性を保障する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−０７５６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、油圧緩衝器におけるピストン構造を構成するピストンリングにあっては、摺動性の保障とシール性の保障とを両立させるとき最適となるが、ピストンリングにおけるシール性能が低下されると、設定の減衰作用がなされなくなる不具合に繋がる。
【０００９】
そのため、ピストンリングにおけるシール性能が重視されるが、その結果として、油圧緩衝器の伸縮作動時におけるシリンダ内でのピストンの反転時に、動摩擦から静摩擦に切り換わることもあって、ピストンリングのシリンダに対する摺動抵抗が大きくなり、ピストンリングがシリンダに対して動き辛くなることがある。
【００１０】
一方、ピストンリングは、ピストンに装着されるのにあって、ピストンの外周側部に形成の環状溝に装着されるが、環状溝への装着を確実に実現できるように、寸法上、シリンダの軸線方向に沿う環状溝における軸線方向の長さよりピストンリングにおけるシリンダの軸線方向に沿う軸線方向の長さを若干短くしてあり、ピストンリングが環状溝で軸線方向にわずかではあるが移動できるようになっている。
【００１１】
それゆえ、油圧緩衝器が伸縮作動してピストンがシリンダ内で反転するときに、ピストンリングは、シリンダに対する摺動抵抗を大きくしていることもあって、シリンダに密着したように取り残される状態になる。
【００１２】
そのため、ピストンに形成の環状溝は、ピストンリングにおける軸線方向の端面を側壁面に当接させることになり、このとき、ピストン速度が速いと、ピストンリングの端面が環状溝の側壁面に当接する速度が速くなる。
【００１３】
そして、ピストンリングが合成樹脂材からなる場合には、ピストンリングの端面が環状溝の側壁面に当接する際の打音がコツコツ音となり、たとえば、油圧緩衝器が車両に搭載されているとき、車両に乗車する者にとって不快音となる。
【００１４】
この発明は、上記した現状を鑑みて創案されたものであって、たとえば、車両に搭載される油圧緩衝器にあって、ピストンとの打音を発生し難くする合成樹脂材からなるピストンリング、および、このピストンリングを有して、ピストンリングとピストンとの打音を発生し難くするピストン構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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リングの構成を、シリンダ内に挿入のピストンに装着される合成樹脂材からなるピストンリングであって、上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記ピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなるとする。
【００１６】
それゆえ、この発明によるピストンリングにあっては、ピストンに装着され、一端面および他端面の一方または両方がピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面および他方の側壁面の一方または両方に当接する際の接触面積をピストンリングの軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくするから、シリンダ内でピストンが高速で反転する際に、ピストンリングがピストンに形成の環状溝に急速に当接する状況が発現されるとしても、ピストンリングの環状溝に当接する際の打音の発生が抑制される。
【００１７】
一方、この発明によるピストン構造の構成を、シリンダ内に挿入されてこのシリンダ内に一方室と他方室とを隔成するピストンと、このピストンの外周側部に形成の環状溝に装着される合成樹脂材からなるピストンリングとを有してなるピストン構造であって、上記ピストンリングが上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記環状溝における上記一方室側となる一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における上記他方室側となる他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、上記ピストンリングにおける軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなるとする。
【００１８】
それゆえ、この発明のピストン構造にあっては、シリンダ内に挿入のピストンに装着される合成樹脂材からなるピストンリングの一端面および他端面のうち一方または両方がピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面および他方の側壁面のうち一方または両方に当接する際の接触面積をピストンリングの軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくするから、シリンダ内でピストンが高速で反転する際に、ピストンリングが環状溝に急速に当接する状況が発現されるとしても、ピストンリングが環状溝に当接する際の打音の発生が抑制される。
【発明の効果】
【００１９】
その結果、この発明によれば、たとえば、車両に搭載される油圧緩衝器において、合成樹脂材からなるピストンリングがピストンに形成の環状溝との打音を発生し難くすると共に、このピストンリングを有するピストン構造がピストンリングと環状溝との打音を発生し難くする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明によるピストン構造を備える油圧緩衝器を示す部分半截縦断面図である。
【図２】この発明におけるピストンリングを示す部分図で、（Ａ）は、図１に示すピストンリングの部分拡大縦断面図、（Ｂ）は、他の実施形態によるピストンリングの部分拡大縦断面図、（Ｃ）は、他の実施形態によるピストンリングの部分拡大縦断面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ他の実施形態によるピストンリングを示す部分縦断面図である。
【図４】他の実施形態によるピストンリングを示す図で、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すピストンリングの部分拡大平面図、（Ｃ）は、（Ｂ）中のＸ−Ｘ線位置で示す部分縦断面図である。
【図５】他の実施形態によるピストンリングを示す図で、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、（Ａ）に示すピストンリングの部分拡大平面図、（Ｃ）は、（Ｂ）中のＸ−Ｘ線位置で示す部分縦断面図、（Ｄ）は、他の実施形態のピストンリングを示す部分縦断面図である。
【図６】他の実施形態によるピストンリングを示す図で、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、正面図、（Ｃ）は、部分展開拡大正面図である。
【図７】他の実施形態によるピストンリングをピストンと共に示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明によるピストン構造について説明し、併せて、この発明によるピストンリングについても説明する。
【００２２】
この発明によるピストン構造は、図１に示すところでは、油圧緩衝器に具現化され、油圧緩衝器は、シリンダ１と、ロッド２と、ピストン３とを有し、このピストン３は、外周側部（符示せず）にピストンリング１０を装着させる。
【００２３】
なお、図示するところでは、油圧緩衝器が単筒型に形成されてなるが、この発明が意図するところからすると、複筒型に形成されてなるとしても良い。
【００２４】
シリンダ１は、図示するところでは、下端側部材とされ、この油圧緩衝器が車両に搭載されるとき車軸側に連結され、内部には作動流体としての作動油を収容してなる。
【００２５】
そして、このシリンダ１にあって、図示しない下端開口は、たとえば、ボトムキャップで閉塞され、このボトムキャップは、車両の車軸側への連結を可能にするアイなどの取付ブラケットを有する。
【００２６】
また、このシリンダ１にあって、図示しない上端開口は、たとえば、ロッドガイドおよびヘッドキャップで閉塞され、このロッドガイドおよびヘッドキャップは、軸芯部にロッド２を貫通させる。
【００２７】
ロッド２は、図示するところでは、上端側部材とされ、この油圧緩衝器が車両に搭載されるとき車体側に連結され、図示しないが、車両における車体側あるいはマウントを連結させる上端螺条部を有する。
【００２８】
そして、このロッド２は、図１中で下端側部となる先端側部（符示せず）をシリンダ１内に入出自在に挿通させ、シリンダ１内に位置決めされる先端部２ａにピストン３を保持する。
【００２９】
ちなみに、上記したところでは、油圧緩衝器が正立型とされるから、シリンダ１が下端側部材とされ、ロッド２が上端側部材とされるが、この発明の具現化の観点からすると、油圧緩衝器が倒立型に設定されて、シリンダ１が上端側部材とされ、ロッド２が下端側部材とされても良い。
【００３０】
ピストン３は、図示するところでは、環状に形成されてシリンダ１内に摺動自在に挿入され、このシリンダ１内にロッド側室たる一方室Ｒ１とピストン側室たる他方室Ｒ２とを隔成し、この一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容する通路３ａを有する。
【００３１】
そして、このピストン３は、外側通路３ａの図中で上端となる下流側端を開放可能に閉塞する背面バルブ３１を積層させる。
【００３２】
また、図示するピストン３は、減衰バルブ３２を積層させ、この減衰バルブ３２は、上記の外側通路３ａに並行して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容する内側通路（図示せず）の図中で下端となる下流側端を開放可能に閉塞する。
【００３３】
そしてまた、このピストン３は、外周側部に形成の環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）にこの発明によるピストンリング１０を装着させ、このピストンリング１０は、外周面１３（図２（Ａ）参照）をシリンダ１の内周面に摺接させる（図１および図２（Ａ）参照）。
【００３４】
このことから、ピストンリング１０は、ピストン３によってシリンダ１内に隔成される一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間における作動油の漏れを阻止するシール性を保障すると共に、ピストン３のシリンダ１に対する摺動性を保障する。
【００３５】
なお、図示する油圧緩衝器にあって、ピストン構造は、ロッド２の先端部２ａと軸部（符示せず）との境部たる段部２ｂと、ロッド２の先端螺条部（符示せず）に螺着されるピストンナット２１との間に挟持された態勢に具現化される。
【００３６】
すなわち、ピストン構造は、バルブストッパ３３，背面バルブ３１，ピストン３，減衰バルブ３２およびバルブストッパ３４を積層してなり、これらが上記の段部２ｂとピストンナット２１との間に挟持される。
【００３７】
また、以上のように形成される油圧緩衝器が単筒型に設定される場合には、シリンダ１内にピストン３で隔成される他方室Ｒ２が、図示しないが、たとえば、フリーピストンを有して、他方室Ｒ２と隔成される気室を有してなるとし、あるいは、シリンダ１の外に設けられて気室と分離される油室に連通されてなるとしても良い。
【００３８】
そして、油圧緩衝器が複筒型に設定される場合には、図示しないが、シリンダ１の外に外筒を有し、この外筒とシリンダ１との間をリザーバにして、このリザーバがシリンダ１内の他方室Ｒ２に連通してなるとしても良い。
【００３９】
さらに、図示しないが、油圧緩衝器が減衰バルブを外に設ける減衰部に有する場合には、この外の減衰部にあって減衰バルブを有する言わば隔壁体が上記したピストン３に相当することになり、したがって、このことからすると、上記したピストン３は、必ずしもシリンダ１内に設けられていること要しない。
【００４０】
そしてさらに、この発明の具現化にあっては、ピストンリング１０を有するピストン３が減衰バルブを有することを要せず、このとき、減衰バルブは、たとえば、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とをシリンダ１の外で連通する流路中に設けられるなどとしても良い。
【００４１】
以上のように形成された油圧緩衝器にあっては、シリンダ１内でピストン３が下降する収縮作動時には、他方室Ｒ２からの作動油がピストン３の外側通路３ａを通過し、また、背面バルブ３１を開放作動させて一方室Ｒ１に流入する。
【００４２】
そして、この油圧緩衝器にあっては、シリンダ１内でピストン３が上昇する伸長作動時には、一方室Ｒ１からの作動油が図示しないピストン３の内側通路を通過し、また、減衰バルブ３２を開放作動させて他方室Ｒ２に流出し、このとき、減衰バルブ３２で所定の減衰作用がなされる。
【００４３】
上記の油圧緩衝器における収縮作動時および伸長作動時に、ピストンリング１０は、ピストン３とシリンダ１との間における摺動性を保障すると共に、ピストン３とシリンダ１との間におけるシール性を保障する。
【００４４】
ところで、ピストンリング１０は、図２（Ａ）にも示すように、図２（Ａ）中で上下方向となる軸線方向に基準となる長さ寸法Ｗを有すると共に、図２（Ａ）中で左右方向となる径方向に基準となる肉厚寸法Ｄを有する環状に形成される。
【００４５】
ちなみに、この発明に言うピストンリング１０における軸線方向投影面積は、たとえば、図２（Ａ）中で上下方向となる軸線方向から見たピストンリング１０の端面における面積を言う。
【００４６】
また、ピストンリング１０は、図示するところでは、周上に合口を有しないエンドレスタイプに形成されてなるが、この発明が意図するところからすると、ピストンリング１０は、図４以下に示す実施形態のように、周上に合口（符示せず）を有するカットタイプに形成されても良い。
【００４７】
戻って、このピストンリング１０は、この発明にあって、たとえば、ポリフェニレンサルファイド樹脂などの合成樹脂材で、型成形などで形成され、金属製とされる場合に比較して、いわゆるメタルタッチを回避できるとしている。
【００４８】
そして、このピストンリング１０は、ピストン３の外周側部（符示せず）に形成されてシリンダ１（図１参照）の内周面（符示せず）に対向する環状溝３ｂに装着される。
【００４９】
このとき、環状溝３ｂは、図２（Ａ）中で上方となりシリンダ１内の一方室Ｒ１（図１参照）側となる一方の内壁面、すなわち、一方の側壁面３ｃと、図２（Ａ）中で下方となりシリンダ１内の他方室Ｒ２（図１参照）側となる他方の内壁面、すなわち、他方の側壁面３ｄと、一方の側壁面３ｃと他方の側壁面３ｄとの間に設けられてシリンダ１の内周面に対向する内底面３ｅとを有してなる。
【００５０】
一方、ピストンリング１０は、環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに当接可能に対向する一端面１１と、環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに当接可能に対向する他端面１２と、シリンダ１の内周面に摺接する外周面１３と、環状溝３ｂにおける内底面３ｅに対向する内周面１７とを有してなる。
【００５１】
ところで、凡そ、ピストンリングがピストンの環状溝に装着されるときには、ピストンリングの軸線方向の端面、つまり、シリンダの軸線方向に沿う方向となる軸線方向の両端面が両方とも環状溝の側壁面に接することはなく、ピストンリングの端面が側壁面から隙間を有して離れる遊嵌状態に収容される。
【００５２】
このことから、この発明にあっても、ピストンリング１０は、環状溝３ｂに遊嵌状態に収容されるとし、したがって、シリンダ１の軸線方向に沿う方向となるピストンリング１０における軸線方向の一端面１１および他端面１２のうち一方または両方が環状溝３ｂの一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に当接されることになる。
【００５３】
ちなみに、図１および図２（Ａ）に示すピストンリング１０の状態は、ピストン３がシリンダ１内を下降するときにピストンリング１０がおかれる状態であって、この状態からピストン３が反転してシリンダ１内を上昇するようになると、図示しないが、ピストンリング１０が環状溝３ｂで下降して、ピストンリング１０の下端面たる他端面１２が環状溝３ｂの他方の側壁面３ｄに当接される状態になる。
【００５４】
なお、ピストンリング１０がピストン３の外周側部に形成の環状溝３ｂに遊嵌状態に装着されるとき、図２（Ａ）に示すように、ピストンリング１０の内周面１７が環状溝３ｂの内底面３ｅから離れてなるのが常態である。
【００５５】
また、以上のようにして環状溝３ｂに収容されたピストンリング１０にあっては、この環状溝３ｂに装着された状態で外周面１３をシリンダ１の内周面（符示せず）に摺接させて（図１参照）、このピストンリング１０とシリンダ１との間における摺動性を保障する。
【００５６】
そして、このピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂに装着された状態で、一端面１１および他端面１２の一方を環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄの一方に当接させて、シリンダ１と環状溝３ｂとの間、つまり、シリンダ１とピストン３との間における作動油の漏れを阻止してシール性を保障する。
【００５７】
一方、このピストンリング１０にあっては、一端面１１が一方の側壁面３ｃに当接する際の、あるいは、他端面１２が他方の側壁面３ｄに当接する際の、打音たるコツコツ音の発生を抑制するために、以下の特徴を有している。
【００５８】
具体的には、ピストンリング１０における一端面１１の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃへの接触面積と、ピストンリング１０における他端面１２の環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄへの接触面積のうち一方または両方をピストンリング１０における軸線方向投影面積よりも小さくして、打音の発生を抑制するようにしている。
【００５９】
以下に詳述すると、図２（Ａ）に示すところでは、ピストンリング１０は、シリンダ１の内周面に摺接する外周面１３と、環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに当接可能に対向する一端面１１と、環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに当接可能に対向する他端面１２と、外周面１３と一端面１１および他端面１２の一方または両方との間の湾曲面１４とを有してなる。
【００６０】
ところで、ピストンリング１０が、たとえば、型利用で形成されるとき、いわゆる角部にバリが残る傾向になり易く、このバリが残る場合には、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が劣る。
【００６１】
そこで、ピストンリング１０を形成する際には、いわゆる角部のバリを取るのが常套手段とされ、図２（Ａ）に示す実施形態にあっては、このバリ取り作業の延長として湾曲面１４が形成されるのが良い。
【００６２】
ピストンリング１０が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に湾曲面１４を有する場合には、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に当接する際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【００６３】
すなわち、前記したが、図２（Ａ）中で左右方向となるシリンダ１の径方向に沿うピストンリング１０における径方向の肉厚寸法をＤとするとき、この肉厚寸法Ｄが軸線方向投影面積を設定することになる。
【００６４】
これに対して、湾曲面１４が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に設けられることで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の径方向となる長さ寸法がｄとなり、この長さ寸法ｄが一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に対する接触面積を設定することになる。
【００６５】
その結果、一端面１１の一方の側壁面３ｃへの当接の際の接触面積が、あるいは、他端面１２の他方の側壁面３ｄへの当接の際の接触面積が、ピストンリング１０の軸線方向投影面積よりも小さくなり、この小さくなる分、ピストンリング１０の環状溝３ｂに対する衝撃を小さくして打音を発生し難くすることになる。
【００６６】
ちなみに、湾曲面１４は、ピストンリング１０における外周面１３と一端面１１あるいは他端面１２との間に設けられていれば足り、ピストンリング１０における内周面１７と両端面１１，１２との間に設けられなくても良いが、図２（Ａ）のように、内周面１７と両端面１１，１２との間に設けられても良い。
【００６７】
また、湾曲面１４は、外周面１３と一端面１１との間、あるいは、外周面１３と他端面１２との間のいずれか一方にのみ設けられるとしても良いが、いわゆる上下の両方に設けられる場合には、油圧緩衝器の伸縮作動時に環状溝３ｂでピストンリング１０が上下動する際の打音発生を抑制できるのはもちろんのこと、環状溝３ｂにピストンリング１０を収容する際の天地を逆にする誤組を回避できる点で有利となる。
【００６８】
ちなみに、ピストンリング１０が外周面１３，一端面１１および他端面１２のうち一方または両方、および、湾曲面１４を有してなる場合には、ピストンリング１０における外周面１３のシリンダ１の内周面に対する摺接面が小さくなる。
【００６９】
すなわち、図２（Ａ）中で上下方向となるシリンダ１の軸線方向に沿うピストンリング１０における軸線方向の長さ寸法をＷとするとき、湾曲面１４がいわゆる角部となる外周面１３と一端面１１あるいは他端面１２との間に設けられることで、外周面１３の軸線方向の長さ寸法ｗがピストンリング１０の軸線方向長さ寸法Ｗより小さくなり、シリンダ１の内周面に対する摺接面が小さくなる。
【００７０】
したがって、ピストンリング１０の外周面１３の面積が小さくなる分、シリンダ１に対する摺動抵抗が小さくなって、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が向上される。
【００７１】
図２（Ｂ）に示すところは、ピストンリング１０が外周面１３と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に設けられてピストンリング１０における内周側部（符示せず）側に向けて凹む段差部１５とを有してなる。
【００７２】
ピストンリング１０が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に段差部１５を有することで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）における一方の側壁面３ｃ（図２（Ａ）参照）および他方の側壁面３ｄ（図２（Ａ）参照）のうち一方または両方への当接の際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【００７３】
その結果、この図２（Ｂ）に示すところにあっても、油圧緩衝器にあって、シリンダ１内でピストン３が摺動する際に、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くする。
【００７４】
なお、この図２（Ｂ）に示すところにあっても、ピストンリング１０の外周面１３の長さ寸法ｗがピストンリング１０の軸線方向の長さ寸法Ｗより小さくなり、したがって、外周面１３の面積が小さくなる分、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が向上される。
【００７５】
図２（Ｃ）に示すところは、ピストンリング１０が外周面１３と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間の傾斜面１６とを有してなる。
【００７６】
ピストンリング１０が外周面１３と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に傾斜面１６を有することで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）における一方の側壁面３ｃ（図２（Ａ）参照）および他方の側壁面３ｄ（図２（Ａ）参照）のうち一方または両方への当接の際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【００７７】
その結果、この図２（Ｃ）に示すところにあっても、油圧緩衝器にあって、シリンダ１内でピストン３が摺動する際に、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くする。
【００７８】
なお、この図２（Ｃ）に示すところにあっても、ピストンリング１０の外周面１３の長さ寸法ｗがピストンリング１０の軸線方向の長さ寸法Ｗより小さくなり、したがって、外周面１３の面積が小さくなる分、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が向上される。
【００７９】
ちなみに、上記した図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すいずれの実施形態にあっても、段差部１５あるいは傾斜面１６がいわゆる上下に形成されるから、環状溝３ｂにピストンリング１０を収容する際に天地を逆にする誤組をあらかじめ回避できる。
【００８０】
また、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すピストンリング１０にあっては、いわゆる角部がバリ取り仕上げされるが、このバリ取り仕上げされた部位は、図２（Ａ）中の湾曲面１４に相当しない。
【００８１】
以上からすると、この発明におけるピストンリング１０にあっては、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と外周面１３との間を面取りする、すなわち、湾曲面１４仕上げとしたり、段差部１５形成としたり、あるいは、傾斜面１６仕上げとしたりすることで構成されるが、上記したところ以外の態様に形成されても良い。
【００８２】
図３は、前記した図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示すピストンリング１０と線対称になる縦断面形状を呈する別のピストンリング１０の実施形態を示すもので、図３（Ａ）は、図２（Ｂ）に示すピストンリング１０と線対称になる縦断面形状を呈し、図３（Ｂ）は、図２（Ｃ）に示すピストンリング１０と線対称になる縦断面形状を呈してなる。
【００８３】
そして、図３（Ａ）に示すピストンリング１０は、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の内底面３ｅ（図２（Ａ）参照）に対向する内周面１７と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、内周面１７と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に設けられてピストンリング１０における外周側部側に向けて凹む段差部１８とを有してなる。
【００８４】
また、図３（Ｂ）に示すピストンリング１０は、環状溝３ｂの内底面３ｅに対向する内周面１７と、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方と、内周面１７と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間の傾斜面１９とを有してなる。
【００８５】
なお、図示しないが、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すところに代えて、段差部１８あるいは傾斜面１９が湾曲面とされても良い。
【００８６】
すなわち、前記した図２に示すピストンリング１０にあっては、湾曲面１４あるいは段差部１５もしくは傾斜面１６がピストンリング１０における外周側部（符示せず）に設けられるとしたが、この図３に示すところにあっては、段差部１８あるいは傾斜面１９および図示しない湾曲面がピストンリング１０における内周側部（符示せず）に設けられるとする。
【００８７】
そして、この図３に示す実施形態のピストンリング１０にあっても、内周面１７と一端面１１および他端面１２のうち一方または両方との間に段差部１８あるいは傾斜面１９もしくは図示しない湾曲面を有することで、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃ（図２（Ａ）参照）および他方の側壁面３ｄ（図２（Ａ）参照）のうち一方または両方への接触面積をピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくでき、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くする。
【００８８】
ちなみに、この図３に示す実施形態による場合には、ピストンリング１０におけるシリンダ１の内周面に摺接する外周面１３の図中で上下方向となる軸線方向の長さ寸法が基準長さ寸法Ｗとされるので、シリンダ１の内周面を摺動する際の安定性が良くなる。
【００８９】
また、この図３に示す実施形態のピストンリング１０にあって、段差部１８あるいは傾斜面１９もしくは図示しない湾曲面を、たとえば、切削加工で形成する場合には、ピストンリング１０の外周側部を治具で保持し、その状態で内周側部に段差部１８あるいは傾斜面１９を形成し得るから、上記した図２に示す実施形態の場合、つまり、ピストンリング１０の内周側部を治具で保持して外周側部に湾曲面１４あるいは段差部１５もしくは傾斜面１６を形成する場合に比較して加工性を良くする利点がある。
【００９０】
図４に示すピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、一端面１１に径方向に湾曲を繰り返する波状リブ１１１を有してなり、詳しくは図示しないが、図４（Ｃ）に示すように、他端面１２にも、波状リブ１１２を有してなる。
【００９１】
ちなみに、この図４および後述する図５，図６に示すピストンリング１０は、合口（符示せず）を有するカットタイプに形成されてなるが、この発明が意図するところからすると、合口を有しないエンドレスタイプに形成されていても良い。
【００９２】
戻って、この図４に示すピストンリング１０にあって、波状リブ１１１および波状リブ１１２の先端面積が環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄへの接触面積とされ、ピストンリング１０における軸線方向投影面積よりも小さくされてなる。
【００９３】
その結果、この図４に示すところにあっても、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【００９４】
なお、図示する実施形態にあっては、図４（Ｃ）に示すように、波状リブ１１１と波状リブ１１２とが、図4（Ｂ）中のＸ−Ｘ線位置の上下で、異相に設けられてなるが、これに代えて、図示しないが、同相に設けられてなるとしても良い。
【００９５】
図５に示すピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、一端面１１に周方向に適宜の間隔で凹陥部１１ａが複数設けられてなるとするもので、詳しくは図示しないが、図５（Ｃ）に示すように、他端面１２にも凹陥部１２ａが複数設けられてなるとする。
【００９６】
この図５（Ａ），図５（Ｂ）および図５（Ｃ）に示すピストンリング１０にあっては、一端面１１および他端面１２に複数の凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａを設けてなるので、環状溝３ｂにおける一方に側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄに当接する接触面積は、凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａを設けない言わば本来の一端面１１および他端面１２の面積、つまり、軸線方向投影面積より小さくなる。
【００９７】
その結果、この図５に示すところにあっても、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【００９８】
ところで、この図５に示すところにあっては、ピストンリング１０における一端面１１に設けた凹陥部１１ａおよび他端面１２に設けた凹陥部１２ａに作動油を浸入させることが可能になる。
【００９９】
そして、この作動油を浸入させた凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａは、ピストンリング１０と環状溝３ｂとの間の相対移動でピストンリング１０の一端面１１および他端面１２のうち一方または両方が環状溝３ｂの一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方に当接するとき、凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａのうち一方または両方に作動油を閉じ込める。
【０１００】
したがって、ピストンリング１０が環状溝３ｂに当接するとき、作動油を閉じ込める凹陥部１１ａあるいは凹陥部１２ａを有するがゆえに減衰作用がなされ、ピストンリング１０の環状溝３ｂへの当接の際の衝撃を小さくする。
【０１０１】
そして、このことから、ピストンリング１０が環状溝３ｂに高速で当接しなくなり、ピストンリング１０が環状溝３ｂに対して当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１０２】
一方、この図５に示す実施形態にあって、上記したところは、図５（Ｃ）に示すように、ピストンリング１０が縦断面形状をほぼ矩形にして、一端面１１あるいは他端面１２に円板状に形成される凹陥部１１ａあるいは凹陥部１２ａを有してなるとしたが、以下のような変形をなし得る。
【０１０３】
すなわち、先ず、図５（Ｄ）に示すように、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、縦断面形状を上下方向に伸びる長円形にすることを提案し得るし、次に、同じく図５（Ｄ）に示すように、一端面１１および他端面１２の一方または両方に形成される凹陥部１１ａおよび凹陥部１２ａの一方または両方の断面形状をほぼ半円状にすることを提案し得る。
【０１０４】
この図５（Ｄ）に示すピストンリング１０にあっても、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方または両方への当接の際の接触面積を小さくするから、環状溝３ｂにピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１０５】
図６に示すピストンリング１０にあっては、これを平面図として見るときには、図６（Ａ）に示すように、合口を有するＣリング状の態様になるが、これを正面図としてみるときには、図６（Ｂ）に示すように、ピストンリング１０自体が上下方向に湾曲を繰りして全体に波状に折り曲げられたウェーブワッシャの態様になる。
【０１０６】
すなわち、このピストンリング１０は、環状溝３ｂ（図２（Ａ）参照）の側壁面３ｃ，３ｄ（図２（Ａ）参照）への当接の際の打音を抑制するため、一端面１１および他端面１２のうち一方または両方を上下方向に湾曲を繰り返して連続する波面にしてなる。
【０１０７】
それゆえ、このピストンリング１０にあっては、拡大した展開図たる図６（Ｃ）に示すように、一端面１１および他端面１２において山形に隆起する部位たる先端部Ｍを有することになる。
【０１０８】
この先端部Ｍは、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、一端面１１および他端面１２にあって周方向に適宜の間隔で複数設けられる。
【０１０９】
戻って、このピストンリング１０にあっては、先端部Ｍが一端面１１および他端面１２のうち一方または両方の環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃおよび他方の側壁面３ｄのうち一方あるいは両方への当接の際の接触部位に設定される。
【０１１０】
そして、この先端部Ｍは、図示しないが、原理的には、一端面１１および他端面１２において径方向に延びる線状に出現するので、環状溝３ｂに対する当接面が線状となり、その際の接触面積がピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくなる。
【０１１１】
その結果、この図６に示すピストンリング１０にあっても、環状溝３ｂにピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１１２】
図７に示すピストンリング１０にあっては、環状溝３ｂの側壁面３ｃ，３ｄへの当接の際の打音を抑制するため、周方向の一箇所で切り離され、切り離された一端１０ａおよび他端１０ｂを離間させる弾性を有し、軸線方向に圧縮された状態で環状溝３ｂに装着されてなる。
【０１１３】
このことから、このピストンリング１０は、合口を有するカットタイプからなるとしても良い。
【０１１４】
一端１０ａおよび他端１０ｂを離間させる弾性については、任意の方策で具有させることができ、たとえば、環状に形成されたものを任意の箇所で切り離した後にバネ力を具有するように捻り加工するとしても良い。
【０１１５】
そして、環状溝３ｂに装着されたピストンリング１０にあっては、切り離された一端１０ａが環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに係止され、切り離された他端１０ｂが環状溝３ｂにおける他方の側壁面３ｄに係止される。
【０１１６】
そしてまた、切り離された一端１０ａおよび他端１０ｂは、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間で差圧を発生していない状態のときに具有する弾性でシリンダ１の軸線方向に沿って互いに反対方向に離される。
【０１１７】
戻って、このピストンリング１０にあっては、切り離された一端１０ａおよび他端１０ｂと、環状溝３ｂにおける一方の側壁３ｃおよび他方の側壁面３ｄとで環状溝への当接の際の打音を抑制する。
【０１１８】
すなわち、この図７に示すピストンリング１０にあっては、ピストン３がシリンダ１（図１参照）内で静止状態にあるとき、つまり、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間で差圧が発生していない状態にあるときには、環状溝３ｂで一端１０ａにおける図７中での下端が環状溝３ｂの図７中で下方となる他方の側壁面３ｄに、また、環状溝３ｂで他端１０ｂにおける図７中での上端が環状溝３ｂ図７中で上方となる一方の側壁面３ｃに当接していないことになる。
【０１１９】
そして、この図７に示す実施形態にあっては、ピストン３が摺動して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間に差圧を発生する状態になると、ピストンリング１０に油圧が作用し、ピストンリング１０にあって受圧側となる一端１０ａおよび他端１０ｂのうち一方が反対側端側に移動してピストンリング１０が環状になる。
【０１２０】
このピストンリング１０が環状になるとき、シリンダ１の内周面とピストンリング１０の外周面１３との間における作動油の通過を阻止すると共に、ピストンリング１０のシリンダ１に対する摺動性が保障される。
【０１２１】
このように、静止時に環状溝３ｂで環状になっていないピストンリング１０も、油圧作用があると、環状溝３ｂで移動して環状になるから、このことからすると、この図７に示すピストンリング１０にあっても、シリンダ１の軸線方向に沿って移動自在に収容されることになり、所定のシール性および摺動性の保障を可能にする。
【０１２２】
そして、シリンダ１内でピストン３が反転して静止状態から移動を開始すると、油圧が作用するのにしたがって、ピストンリング１０の一端１０ａが弾性に抗して環状溝３ｂにおけるいわゆる反対側となる他方の側壁面３ｄに、または、ピストンリング１０の他端１０ｂが弾性に抗して環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃに、それぞれ徐々に当接することになる。
【０１２３】
このとき、一端１０ａは、一端面１１（図２（Ａ）参照）の言わば先端になり、また、他端１０ｂは、他端面１２（図２（Ａ）参照）の言わば先端になる。
【０１２４】
したがって、一端１０ａの他方の側壁面３ｄへの接触面積と、他端１０ｂの一方の側壁面３ｃへの接触面積をピストンリング１０における軸線方向投影面積よりも小さくすることになる。
【０１２５】
その結果、この図７に示すところにあっても、環状溝３ｂに対してピストンリング１０が当接する際の衝撃を小さくして打音を発生し難くすることが可能になる。
【０１２６】
ちなみに、この図７に示すピストンリング１０の縦断面形状については、前記した図２（Ａ）に示す形状はもちろんのこと、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示す縦断面形状、さらには、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す縦断面形状を有するように形成されても良い。
【０１２７】
以上のように形成された合成樹脂材からなるピストンリング１０を有するピストン構造を備える油圧緩衝器にあっては、シリンダ１に対してロッド２が入出すると、シリンダ１内でピストン３が摺動してシリンダ１内の一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とが膨縮する。
【０１２８】
この一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との膨縮に際しては、ピストンリング１０がシリンダ１の内周に摺接してこのピストンリング１０とシリンダ１との間における作動油の漏れを阻止し、背面バルブ３１あるいは減衰バルブ３２の設定通りの作動を保障する。
【０１２９】
そして、図２乃至図６に示す実施形態のピストンリング１０を有するピストン構造にあっては、ピストン３が、すなわち、ピストン３に形成の環状溝３ｂに装着のピストンリング１０がシリンダ１に対する摺動抵抗を低減させない場合に比較して、反転時にピストンリング１０の摺動を容易にして、その分、ロッド加速度を大きくしない。
【０１３０】
また、この図２乃至図６に示す実施形態にあっては、ピストンリング１０の一端面１１あるいは他端面１２の一方または両方が環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｃあるいは他方の側壁面３ｄの一方または両方に対する接触面積をピストンリング１０における軸線方向投影面積より小さくするから、接触面積が大きい場合に比較して当接音たる打音を小さくすることが可能になる。
【０１３１】
そしてまた、図７に示す実施形態のピストンリング１０を有するピストン構造にあっては、ピストンリング１０があらかじめ環状溝３ｂに係止された状態にあるから、反転時にピストンリング１０の一端１０ａあるいは他端１０ｂが環状溝３ｂにおける一方の側壁面３ｂあるいは他方の側壁面３ｄに徐々に当接することになり、打音の発生を抑制できる。
【０１３２】
その結果、合成樹脂材からなるこの発明によるピストンリング１０を有するピストン構造によれば、車両に搭載などされる油圧緩衝器にあって、環状溝３ｂとピストンリング１０との当接音たるコツコツ音が発生され難くなり、あるいは、発生されなくなり、油圧緩衝器における打音となって発音されない。
【０１３３】
前記したところでは、この発明によるピストン構造が油圧緩衝器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リング１０の構成からすれば、これが油圧シリンダに具現化されるとしても良いと言い得る。
【符号の説明】
【０１３４】
１ シリンダ
２ ロッド
２ａ 先端部
２ｂ 段部
３ ピストン
３ａ 外側通路
３ｂ 環状溝
３ｃ 一方の側壁面
３ｄ 他方の側壁面
３ｅ 内底面
１０ ピストンリング
１１ 一端面
１１ａ，１２ａ 凹陥部
１２ 他端面
１３ 外周面
１４ 湾曲面
１５，１８ 段差部
１６，１９ 傾斜面
１７ 内周面
２１ ピストンナット
３１ 背面バルブ
３２ 減衰バルブ
３３，３４ バルブストッパ
Ｄ 基準肉厚寸法
ｄ 当接面の長さ寸法
Ｒ１ 一方室
Ｒ２ 他方室
Ｗ 基準長さ寸法
ｗ 長さ寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に挿入のピストンに装着される合成樹脂材からなるピストンリングであって、
上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記ピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、
上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなることを特徴とするピストンリング。
【請求項２】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方と上記外周面との間に、湾曲面、段差部および傾斜面のいずれかを有してなる請求項１に記載のピストンリング。
【請求項３】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方と上記内周面との間に、湾曲面、段差部および傾斜面のいずれかを有してなる請求項１または請求項２に記載のピストンリング。
【請求項４】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方に、径方向に湾曲を繰り返す波状リブを有してなる請求項１に記載のピストンリング。
【請求項５】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方を、上下方向に湾曲を繰り返して連続する波面にしてなる請求項１に記載のピストンリング。
【請求項６】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方に、凹陥部を有してなる請求項１，請求項２または請求項３に記載のピストンリング。
【請求項７】
周方向の一箇所で切り離され、
切り離された一端および他端を離間させる弾性を有し、
軸線方向に圧縮された状態で上記環状溝に装着され、
上記切り離された一端が上記環状溝における上記一方の側壁面に係止され、
上記切り離された他端が上記環状溝における上記他方の側壁面に係止されてなる請求項１，請求項２または請求項３に記載のピストンリング。
【請求項８】
シリンダ内に挿入されてこのシリンダ内に一方室と他方室とを隔成するピストンと、このピストンの外周側部に形成の環状溝に装着される合成樹脂材からなるピストンリングとを有してなるピストン構造であって、
上記ピストンリングは、上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記環状溝における上記一方室側となる一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における上記他方室側となる他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、
上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、上記ピストンリングにおける軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなることを特徴とするピストン構造。
【請求項９】
上記ピストンリングが請求項２，請求項３，請求項４，請求項５，請求項６または請求項７に記載のピストンリングとされてなる請求項８のピストン構造。
【請求項１】
シリンダ内に挿入のピストンに装着される合成樹脂材からなるピストンリングであって、
上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記ピストンの外周側部に形成の環状溝における一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、
上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなることを特徴とするピストンリング。
【請求項２】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方と上記外周面との間に、湾曲面、段差部および傾斜面のいずれかを有してなる請求項１に記載のピストンリング。
【請求項３】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方と上記内周面との間に、湾曲面、段差部および傾斜面のいずれかを有してなる請求項１または請求項２に記載のピストンリング。
【請求項４】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方に、径方向に湾曲を繰り返す波状リブを有してなる請求項１に記載のピストンリング。
【請求項５】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方を、上下方向に湾曲を繰り返して連続する波面にしてなる請求項１に記載のピストンリング。
【請求項６】
上記一端面および上記他端面のうち一方または両方に、凹陥部を有してなる請求項１，請求項２または請求項３に記載のピストンリング。
【請求項７】
周方向の一箇所で切り離され、
切り離された一端および他端を離間させる弾性を有し、
軸線方向に圧縮された状態で上記環状溝に装着され、
上記切り離された一端が上記環状溝における上記一方の側壁面に係止され、
上記切り離された他端が上記環状溝における上記他方の側壁面に係止されてなる請求項１，請求項２または請求項３に記載のピストンリング。
【請求項８】
シリンダ内に挿入されてこのシリンダ内に一方室と他方室とを隔成するピストンと、このピストンの外周側部に形成の環状溝に装着される合成樹脂材からなるピストンリングとを有してなるピストン構造であって、
上記ピストンリングは、上記シリンダの内周面に摺接する外周面と、上記環状溝における上記一方室側となる一方の側壁面に当接可能に対向する一端面と、上記環状溝における上記他方室側となる他方の側壁面に当接可能に対向する他端面と、上記環状溝における内底面に対向する内周面とを有し、
上記一端面の上記一方の側壁面への接触面積および上記他端面の上記他方の側壁面への接触面積のうち一方または両方を、上記ピストンリングにおける軸線方向から見る端面の面積たる軸線方向投影面積よりも小さくしてなることを特徴とするピストン構造。
【請求項９】
上記ピストンリングが請求項２，請求項３，請求項４，請求項５，請求項６または請求項７に記載のピストンリングとされてなる請求項８のピストン構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１１６８６（Ｐ２０１２−２１１６８６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７３９４５（Ｐ２０１１−２７３９４５）
【出願日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【出願人】（００００００９２９）カヤバ工業株式会社 (2,151)
【Ｆターム（参考）】
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