JP3739179B2 - シリンダ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、３段位置決め用または４段位置決め用のシリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の簡易な変速操作を実現するため、トランスミッションのギヤシフト機構を駆動するシフトアクチュエータおよびセレクトアクチュエータとしてシリンダ装置が利用される（特開平５ー１７２４３号公報）。シフト用およびセレクト用のシリンダ装置は、マイクロコンピュータにより電磁弁を介して制御され、車両の変速要求が発生すると、その要求位置へギヤシフト機構を駆動するようになっている。
【０００３】
従来の３段位置決め可能なシリンダ装置は図１３のように構成される。シリンダ２０６の内部に２つのフリーピストン２１１，２１２と、これらの間にピストン２１０が収装され、シリンダ２０６を貫通するロッド２０１上にピストン２１０が固定される。シリンダ２０６の内部にフリーピストン２１１に面する圧力室２０２と、フリーピストン２１２に面する圧力室２０３が設けられ、これらの圧力室２０２，２０３はそれぞれ電磁弁２０４，２０５を介して高圧空気源に配管される。
【０００４】
図示状態において、電磁弁２０４を介して圧力室２０２へ高圧空気を供給する一方、電磁弁２０５を介して圧力室２０３を大気開放すると、フリーピストン２１１およびピストン２１０の受圧面に作用する圧力により、フリーピストン２１１は図示位置に停止し、ピストン２１０は図中右方向へ移動し、シリンダ２０６の右端部に突き当たる。電磁弁２０５を介して圧力室２０３へ高圧空気を供給する一方、電磁弁２０４を介して圧力室２０２を大気開放すると、フリーピストン２１２およびピストン２１０の受圧面に作用する圧力により、フリーピストン２１２とピストン２１０はシリンダ２０６の右端部より左方向へ一体に移動する。図示位置（中立位置）に達した後は、フリーピストン２１２は図示位置に停止し、ピストン２１０はフリーピストン２１１と一体的にさらに左方向へ移動し、シリンダ２０６の左端部に突き当たる。電磁弁２０４と電磁弁２０５を介して同時に圧力室２０２と圧力室２０３へ高圧空気を供給すると、いずれかのフリーピストン２１１，２１２と一体的にピストン２１０は静止位置つまり図示位置（中立位置）へ移動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
トランスミッションが後退１段前進７段の場合、シフトアクチュエータとして３段位置決め可能なシリンダ装置が、セレクトアクチュエータとして４段位置決め可能なシリンダ装置が必要となる。これらシリンダ装置は構成が異なるため、２種類の部品を製造しなければならず、製造や検査などの設備費や管理費などの面で大幅なコスト高を招くという問題があった。
【０００６】
図１３の従来例の場合、既述のように電磁弁２０４，２０５の開閉を制御することにより、ロッド２０１は突出量の最大位置と最小位置とこれらの中立位置との３段位置決めが可能になるが、電磁弁２０４，２０５をとくに中立位置で停止後に圧力室２０２，２０３を大気開放すると、電磁弁２０４，２０５の応答性の違いや通路の圧力損失および圧力室２０２，２０３の容積などの違いから、ピストン２１０を挟む両側の圧力降下に差を生じることにより、ピストン２１０に働く作用力のバランスがくずれ、ロッド２０１の先端が若干変位する、いわゆるドリフトを生じやすい。
【０００７】
このドリフト対策として、高速応答の電磁弁を採用したり、圧力降下のアンバランスを調整する絞りを通路に付けたり、出力軸に結合している負荷の抵抗をアンバランスに対抗できるように付加したりしている。電磁弁の応答速度は個々のばらつきのほか、供給電圧や供給圧力によっても変化するため、多くは高圧空気の排出通路を工夫したり、ピストンの摺動抵抗を大きくしてその問題を解決するか、ドリフトを前提とする制御システムを実施するようにしている。
【０００８】
しかしながら、車両の電源電圧の変動は避けられない問題であり、通路抵抗や圧力室容積の左右違いを少なくすることは、設計時のこれらの配置に対称性を持たせることを意味し、設計の自由度に制限を加えることになり、シリンダ装置の大型化や大重量化を招いてしまう。ドリフト前提の制御システムにおいては、中立位置（ニュートラル）におけるセレクト操作時は、その前にシフト用のシリンダ装置により，中立位置の保持動作を行う必要があり、そのようにすると制御に遅れが発生し、圧縮空気の消費量も増加するという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、３位置決め可能なシリンダ装置と４段位置決め可能なシリンダ装置とを１部品を除く共通部品により製造できるようにする。また、いずれの場合においても、ドリフトの発生しない、適確な位置決めが行えるようにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、ハウジングに小径シリンダとこれに連続する大径シリンダを形成し、大径シリンダを摺動自由な大径部と小径シリンダを摺動自由な小径部とを備える中間段付きピストンを収装し、中間段付きピストンを介して小径シリンダ側の第１圧力室と大径シリンダ側の第３圧力室を形成し、中間段付きピストンの小径部外周と中間段付きピストンの大径部の第３圧力室と反対側との間に環状の第２圧力室を形成し、小径部を第１圧力室に開口する中間シリンダを形成し、中間シリンダの内側を第４圧力室として第１圧力室側と分割するようにピストンを摺動自由に収装し、第２圧力室と第４圧力室を常に連通する通路を設け、小径シリンダの軸方向へ延びるロッドにピストンを連結し、小径シリンダ側の端部から外部へ突出するロッドの先端部を負荷に結合し、ピストンの最大ストロークＬ1を制限するエンドストッパを設け、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2に設定し、ロッドのストロークが０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の４位置で停止可能とし、第１圧力室の作動圧力を給排する第１電磁弁と、第２圧力室および第４圧力室の作動圧力を給排する第２電磁弁と、第３圧力室の作動圧力を給排する第３電磁弁とを備える。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2をＬ1＝Ｌ2に設定する。
【００１２】
第３の発明では、第１の発明または第２の発明における負荷として、トランスミッションのギヤシフト機構のシフトレバーをロッドに結合する。
【００１３】
第４の発明では、第１の発明において、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2との関係をＬ1＝Ｌ2／２に変更するスペーサを設ける。
【００１４】
第５の発明では、第１の発明または第４の発明における負荷として、トランスミッションのギヤシフト機構のセレクトレバーをロッドに結合する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はトランスミッションの変速操作装置を表すものであり、この発明におけるシリンダ装置の適用例を明らかにする上から、この変速操作装置の構成について説明する。トランスミッションは後退１段前進７段のギヤ列を備えるものとする。１０２はシフトアクチュエータとして３段位置決め可能なシリンダ装置、１０１はセレクトアクチュエータとして４段位置決め可能なシリンダ装置を表す。シフト用のシリンダ装置１０２の出力軸１０９は、反転レバー１０５の一端にリンクロッド１０４を介して連結され、さらに反転レバー１０５の他端からリンクロッド１０６を介してパワーシフト装置１１６の入力軸１０７に連結される。セレクト用のシリンダ装置１０１の出力軸１０８は、トランスミッションのセレクトレバー１２０にリンクロッド１０３を介して連結される。パワーシフト装置１１６の出力軸（図示せず）はトランスミッションのシフトレバーに連結される。
【００１６】
運転室から手動変速のセレクト動作とシフト動作をトランスミッションのセレクトレバー１２０とシフトレバーに伝達するためのメカニカルな手動変速機構として、各伝達経路毎に運転室側のリンケージ１１９，１２３とトランスミッション側のリンクロッド１１７，１２１とが設けられ、これらの間にそれぞれレバー装置１１８，１２２が介装される。パワーシフト装置１１６の入力軸１０７はリンクロッド１１７を介してレバー装置１１８の一端に連結され、さらにレバー装置１１８の他端にリンケージ１１９が連結される。トランスミッションのセレクトレバー１２０はリンクロッド１２１を介してレバー装置１２２の一端に連結され、さらにレバー装置１２２の他端にリンケージ１２３が連結される。
【００１７】
各シリンダ装置１０１、１０２にそれぞれ出力軸１０８，１０９のストローク位置を検出するセンサ（図示せず）が設けられ、これらの検出信号１１３，１１１はコントローラ１１０に入力される。コントローラ１１０は車両の走行状態に基づく変速要求または人為操作に基づく変速要求が発生すると、トランスミッションをその要求位置へギヤシフトすべく、各シリンダ装置１０１，１０２へ制御信号１１２，１１４を出力する。メカニカルな変速操作への切り替え要求を発生する手段（図示せず）が設けられ、その切り替え要求を受けると、コントローラ１１０はトランスミッションのギヤシフト制御を停止し、これらシリンダ装置１０１，１０２をフリーな状態に解放する。
【００１８】
メカニカルな変速操作への切り替え要求の発生中は、運転室から変速操作を行うと、そのシフト動作はリンケージ１１９からレバー装置１１８を介してリンクロッド１１７へ伝達され、パワーシフト装置１１６の出力によりトランスミッションのシフトレバーを駆動する。また、セレクト動作はリンケージ１２３からレバー装置１２２を介してリンクロッド１２１へ伝達され、トランスミッションのセレクトレバー１２０を駆動する。つまり、メカニカルな変速操作が必要なときは、その切り替え要求を発生させると、各シリンダ装置１０１，１０２がフリーな状態になるため、運転室からメカニカルな変速操作機構を利用することにより、車両の変速（前進７段後退１段）を行えるようになる。
【００１９】
図２，図３はシフト用の３段位置決め可能なシリンダ装置１０２の構成を表すものである。ハウジング１に大径シリンダ１ｂが形成され、その奥に小径シリンダ１ａが同軸上に形成される。ハウジング１の小径シリンダ１ａ側の前部にシリンダ１ａ，１ｂと同軸上の軸受２ａが設けられる。ハウジング１に大径シリンダ１ｂは開口され、その開口部を塞ぐエンドキャップ３が取り付けられる。エンドキャップ３にシリンダ１ａ，１ｂと同軸上の軸受２ｂが形成され、これら軸受２ａ，２ｂを摺動自由に貫通するロッド４が設けられる。
【００２０】
シリンダ１ａ，１ｂに中間段付きピストン８が収装される。この中間段付きピストン８は小径シリンダ１ａに摺動自由な小径部８ａと、大径シリンダ１ｂに摺動自由な大径部８ｂとを備えるものであり、ロッド４上に軸受２ｃを介して摺動自由に支持される。小径部８ａの外周とシリンダ１ａ，１ｂの内周との間で環状の圧力室１４ｂ（第２圧力室）が形成される。小径部８ａは筒状に形成され、その内部に中間シリンダ１０が設けられる。
【００２１】
中間シリンダ１０に摺動自由なピストン５が設けられ、ピストン５はロッド４上の所定位置にストッパ６ａ，６ｂを介して固定される。ロッド４上にはピストン５と軸受２ｃを挟む反対側の所定位置にエンドストッパ１１がストッパ６ｃ，６ｄを介して固定される。ピストン５で中間シリンダ１０の内部に圧力室１４ｄ（第４圧力室）が仕切られ、環状の圧力室１４ｂとの間を常に連通する通路１６ｄが形成される。ピストン５を内蔵する中間段付きピストン８により、小径側の圧力室１４ａ（第１圧力室）と大径側の圧力室１４ｃ（第３圧力室）が形成される。
【００２２】
これら圧力室１４ａ〜１４ｃはそれぞれ通路１６ａ〜１６ｃを介して電磁弁１５ａ〜１５ｃに接続される。電磁弁１５ａ〜１５ｃは圧力室１４ａ〜１４ｃの圧縮空気を給排するものであり、高圧空気源１００に配管接続される。高圧空気源１００はコンプレッサ（図示せず）からの圧縮空気を蓄えるエアリザーバ５１と、エアリザーバ５１から電磁弁１５ａ〜１５ｂへの供給圧力を所定値に調圧する減圧弁５０を備える。
【００２３】
ピストン５およびエンドストッパ１１との衝突を緩和するため、中間段付きピストン８の軸受２ｃを挟む両側に衝撃吸収部材１２ｃ，１２ｄが取り付けられる。中間段付きピストン８の大径部８ｂとの衝突を緩和するため、大径シリンダの両端に衝撃吸収部材１２ａ，１２ｂが取り付けられる。この場合、３段位置決め可能なシリンダ装置を構成するため、ピストン５の最大ストロークＬ1と中間段付きピストン８の最大ストロークＬ2との関係は、Ｌ1＝Ｌ2に設定される。
【００２４】
９ａはピストン５と中間シリンダ１０との摺動面を密封するシール、７ａは中間段付きピストン８の小径部８ａと小径シリンダ１ａとの摺動面を密封するシール、７ｂは同じく大径部８ｂと大径シリンダ１ｂとの摺動面を密封するシール、９ｂは軸受２とロッド４との摺動面を密封するシール、１３ａ，１３ｂはシリンダ１ａ，１ｂの両側の軸受２ａ，２ｂとロッドとの摺動面を密封するシールである。
【００２５】
電磁弁１５ａ〜１５ｃがオフのときは、圧力室１４ａ〜１４ｄは大気開放される。この状態において、ロッド５は外部力で操作すると、ピストン５の最大ストロークＬ1と中間段付きピストン８の最大ストロークＬ2との和（Ｌ1＋Ｌ2）の範囲を任意に移動できる。そして、電磁弁１５ａ〜１５ｃを選択的にオンすることにより、ロッド４の３段位置決めが行われるのであり、その動作を図３，図４に基づいて説明する。図９は電磁弁１５ａ〜１５ｃの動作パターンを表すものである。
【００２６】
ロッド４の先端をＦ位置からＮ位置へ移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂへ圧縮空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。電磁弁１５ｂのオンにより、圧力室１４ｂの圧力が上昇し、圧力室１４ｂに通路１６ｄを介して連通する圧力室１４ｄの圧力も上昇する。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ付勢されるが、エンドストッパ１１がその動きを制限しているため、ピストン５は中間シリンダ１０の内部において、圧力室１４ｄを最大に拡大した状態を維持しつづける。
【００２７】
圧力室１４ｂの圧力（圧力室１４ｄの圧力に基づく中間段付きピストン８への作用力は、これと対抗するピストン５への作用力と相殺される）により、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃを縮小する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダ１ｂの基端部（衝撃吸収部材１２ｂ）に突き当たる。そのため、中間段付きピストン８の動きに追従し、ロッド４の先端はＦ位置から、１ー（１）のように距離Ｌ2を後退し、Ｎ位置に停止する。
【００２８】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄの高圧空気は通路１６ｂ，１６ｄを介して排出される。高圧空気の排気中は、圧力室１４ｂ，１４ｄは大気圧よりも高く、圧力室１４ａ，１４ｃは大気圧のため、圧力室１４ｂ，１４ｄは容積を拡大しよとするが、ピストン５はエンドストッパ１１により制限され、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に突き当たり、両者とも圧力室１４ｂ，１４ｄを拡大する方向へ動けない。つまり、エンドストッパ１１を中間段付きピストン８の受圧面（衝撃吸収部材１２ｄ）に、中間段付きピストン８を大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けながら、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００２９】
Ｎ位置からＲ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａをオンして圧力室１４ａへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフして圧力室１４ｂ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ａの圧力により、ピストン５は中間シリンダ１０の奥方へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部（衝撃吸収部材１２ｃ）に突き当たる。圧力室１４ａの圧力は中間段付きピストン８を圧力室１４ｃを縮小する方向へ付勢するが、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に接触しているため、その方向へ動けない。そのため、ロッド４の先端はＮ位置から、１ー（２）のように距離Ｌ1を後退し、Ｒ位置に停止する。
【００３０】
Ｒ位置に停止後は、電磁弁１５ａをオフする。圧力室１４ａの高圧空気は通路１６ａを介して排出される。高圧空気の排気中は、ピストン５および中間段付きピストン８を動けない状態に保持しながら、圧力室１４ａの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００３１】
Ｒ位置からＮ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂ，１４ｄへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ｂに面する中間段付きピストン８の受圧面に圧力が作用し、圧力室１４ｃを縮小する方向へ中間段付きピストン８を付勢するが、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に接触しているため、それ以上に動けない。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は中間シリンダ１０の底部から圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１が中間段付きピストン８の受圧面に突き当ると停止される。そのため、ロッド４の先端はＲ位置から、１ー（３）のように距離Ｌ1を前進し、Ｎ位置に停止する。
【００３２】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄの高圧空気は通路１６ｂ，１６ｄを介して排出される。高圧空気の排出中は、中間段付きピストン８およびピストン５をそれぞれ停止状態に保持しながら、圧力室１４ｂ，１４ｄの圧力は大気圧に低下するため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００３３】
Ｎ位置からＦ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオンして圧力室１４ｂ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａをオフして圧力室１４ａを大気開放する。電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃの動作順序については、▲１▼電磁弁１５ｂのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。▲１▼〜▲３▼のいずれでも良いが、▲１▼の場合を説明すると、電磁弁１５ｂのオンにより通路１６ｂを介して高圧空気が供給され、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力が上昇する。この圧力は圧力室１４ｂ，１４ｄを拡大する方向へ作用し、中間段付きピストン８を大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けながら、ピストン５をエンドストッパ１１の制限が働く方向へ付勢する。
【００３４】
電磁弁１５ｂのオン後に電磁弁１５ｃをオンすると、通路１６ｃを介して高圧空気が圧力室１４ｃへも供給される。圧力室１４ｃの圧力は上昇し、圧力室１４ｃを拡大させる方向へ中間段付きピストン８を移動させようとする。その圧力の上昇初期においては、圧力室１４ｂの圧力に基づく作用力の方が優勢のため、中間段付きピストン８は移動しない。圧力室１４ｃの圧力がさらに上昇し、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ｂの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面積］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（１）式の条件を満たすと、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃの容積を拡大する方向への移動を開始し、大径シリンダ１ｂの段部（衝撃吸収部材１２ａ）に制限される距離Ｌ2を移動する。その間もピストン５はエンドストッパ１１の制限を受けつつ、圧力室１４ｄの圧力によりその容積を拡大する方向へ付勢されるため、ロッド４の先端はＮ位置から、１ー（４）のように距離Ｌ2を前進し、Ｆ位置に停止する。
【００３５】
Ｆ位置に停止後は、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフする。その際の電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃの動作順序については、▲１▼電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ｂをオフする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。圧力室１４ｃの圧力と圧力室１４ｂの圧力との関係が、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ｂの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面積］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（１）式の条件を満たせない状態を発生すると、中間段付きピストン８が動いてしまう。
【００３６】
▲１▼の場合は、（１）式の条件を最も確実に満たせる。▲２▼の場合は、（１）式の条件が満たせない状態を発生しやすい。▲３▼の場合は、圧力室１４ｂの圧力が低下するのと同時に圧力室１４ｃの圧力も低下するが、圧力降下の割合は、圧力室１４ｂの方が速いため、（１）式の条件を満たせる。
【００３７】
図５はロッド４の３段位置決めについて、別の動作方法を説明するものである。
【００３８】
ロッド４の先端をＦ位置からＮ位置へ移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。最終的な位置決めだけを目的にすると、▲１▼〜▲３▼のいずれでも同じ結果が得られるが、動作過程での行き過ぎを防止する目的からは、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲２▼または▲３▼が良く、確実には▲２▼の方が良い。
【００３９】
▲２▼の場合を説明すると、電磁弁１５ｃのオンにより、高圧空気が通路１６ｃを介して圧力室１４ｃに供給され、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。この圧力は圧力室１４ｃに面する中間段付きピストン８の受圧面に作用し、圧力室１４ｃの容積を拡大する方向へ中間段付きピストン８を移動させようとするが、その移動は大径シリンダ１ｂの段部で制限されている。電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンすると、高圧空気が通路１６ａを介して圧力室１４ａに供給される。圧力室１４ａの圧力は上昇し、圧力室１４ａの容積を拡大する方向へ中間段付きピストン８およびピストン５を移動させようとするが、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃ側の作用力の方が優勢のため、停止状態に維持される。ピストン５は中間シリンダ１０の奥方へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部に突き当たる。その後、圧力室１４ａの圧力と圧力室１４ｃの圧力との関係が、（２）式の条件を満すから、中間段付きピストン８およびピストン５が移動することはない。そのため、ロッド４の先端はＦ位置から、２ー（１）のように距離Ｌ1を後退し、Ｎ位置に停止する。
【００４０】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ａ、１５ｃをオフする。その際の動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ａをオフする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。電磁弁１５ａ，１５ｃのオフ動作に伴うロッド４の位置ずれを防止するためには、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（３）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲１▼または▲３▼が良く、確実には▲１▼の方が良い。
【００４１】
▲１▼の場合を説明すると、電磁弁１５ａのオフにより、圧力室１４ａの圧力は低下する。圧力室１４ａの圧力が十分に低下した時点で電磁弁１５ｃをオフすると、（３）式の条件を確実に満たしながら、圧力室１４ａ，１４ｃの圧力を大気圧に低下させることができる。
【００４２】
Ｎ位置からＲ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａをオンして圧力室１４ａへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフして圧力室１４ｂ，１４ｃを大気開放する。高圧空気が通路１６ａを介して圧力室１４ａへ供給され、圧力室１４ａの圧力が上昇する。圧力室１４ａに面する中間段付きピストン８の受圧面およびピストン５の受圧面に圧力が作用し、中間段付きピストン８はピストン５と一体に圧力室１４ａの容積を拡大する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダ１ｂの基端部に突き当たる。そのため、ロッド４の先端はＮ位置から、２ー（２）のように距離Ｌ2を後退し、Ｒ位置に停止する。
【００４３】
Ｒ位置に停止後は、電磁弁１５ａをオフする。圧力室１４ａの高圧空気が通路１６ａを介して排気される。高圧空気の排気中は、圧力室１４ｂ〜１４ｄよりも圧力室１４ａの方が圧力が高いため、ピストン５および中間段付きピストン８は、圧力室１４ａを拡大する方向へ付勢される。つまり、中間段付きピストン８およびピストン５の動きを抑えながら、圧力室１４ａの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じることはない。
【００４４】
Ｒ位置からＮ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。その際、電磁弁１５ａ，１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。電磁弁１５ａがオフのままでも、電磁弁１５ｃのオンにより、中間段付きピストン８をピストン５と一体に小径シリンダ１ａ側へ距離Ｌ2だけ移動させることはできるが、ロッド４がＮ位置に到達すると同時に中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの段部に突き当たり、急激に停止するのに対し、ピストン５はそれまでの移動速度を維持しようとする、いわゆる慣性力のために行き過ぎを生じる可能性がある。この行き過ぎを防止するためには、圧力室１４ａの圧力でピストン５を中間シリンダ１０の底部に押し付けながら、中間段付きピストン８を移動させる必要がある。
【００４５】
▲１▼の場合は最も確実にピストン５（すなわち、ロッド４）の行き過ぎを防止できるが、中間段付きピストン８が動き始める条件、前記（２）式の成立が遅れてしまう。▲２▼の場合は逆に中間段付きピストン８の動き始めが早いが、ピストン５の行き過ぎを起こしやすい。▲３▼の場合は圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気が同時に供給されるが、これら圧力室１４ａ，１４ｃの容積を考えると、圧力室１４ａの圧力の方が立ち上がりが速いため、ピストン５の行き過ぎを確実に防止しつつ、Ｎ位置への移動もある程度早く開始できるようになる。
【００４６】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフする。その際、ロッド４の位置ずれを防止するため、電磁弁１５ａのオフ後に前記（２）式を満たせるよう、電磁弁１５ｃをオフする。
【００４７】
Ｎ位置からＦ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオンして圧力室１４ｂ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａをオフして圧力室１４ａを大気開放する。電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ｂのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。動作過程の不規則な動きを防止する目的から最も望ましい、▲２▼の場合を説明する。電磁弁１５ｃのオンにより、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。圧力室１４ｃに面する中間段付きピストン８の受圧面に圧力が作用し、圧力室１４ｃを拡大する方向へ中間段付きピストン８を移動させようとするが、大径シリンダ１ｂの段部に制限され、中間段付きピストン８は停止状態に維持される。
【００４８】
電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンすると、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力が上昇する。中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面にその圧力は作用するが、圧力室１４ｃに面する受圧面に働く圧力の作用力の方が優勢のため、中間段付きピストン８は停止状態に保持される。ピストン５の圧力室１４ｄに面する受圧面にも圧力が作用し、ピストン５を圧力室１４ｄを拡大する方向へ移動させる。ピストン５は距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１が中間段付きピストン８に突き当たると、それ以上の移動を制限される。そのため、ロッド４の先端はＮ位置から、２ー（４）のように距離Ｌ1を前進し、Ｆ位置に停止する。
【００４９】
Ｆ位置に停止後は、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフする。その動作順序として、▲１▼電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ｂをオフする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。ロッド４の位置ずれを防止する目的からは、前記（１）式の条件を満たしながら、圧力室１４ｂ，１４ｃの高圧空気を排出させることが必要になる。
【００５０】
▲１▼の場合は、（１）式の条件を最も確実に満たせる。▲２▼の場合は、（１）式の条件が満たせない状態を発生しやすい。▲３▼の場合は、圧力室１４ｂ，１４ｃの圧力は同時に低下するが、圧力降下の割合は、圧力室１４ｂの方が速く、（１）式の条件を満たせる。
【００５１】
図６，図７はセレクト用の４段位置決め可能なシリンダ装置１０１（図１参照）の構成を表すものであり、図２のシリンダ装置１０２における衝撃吸収部材１２ｃに代えて、ピストン５の最大ストロークＬ1と中間段付きピストン８の最大ストロークＬ2との関係をＬ1＝Ｌ2／２に変更するため、衝撃吸収部材１２ｅ（スペーサ）が中間シリンダ１０の底部に取り付けられる。なお、図２と同じ部品に同じ符号を付け、重複説明は省略する。
【００５２】
衝撃吸収部材１２ｅ以外は、３段位置決め可能なシリンダ装置１０２と共通部品が用いられる。つまり、衝撃吸収部材１２ｃ，１２ｅのいずれを組み付けるかにより、シフト用のシリンダ装置１０２にも、セレクト用のシリンダ装置１０１にも構成できる。また、部品の共通化が最大限に図れ、これら２種のシリンダ装置１０１，１０２の生産性は飛躍的な向上する。
【００５３】
図８に４段位置決め可能なシリンダ装置１０１の動作方法を説明する。図１０は電磁弁１５ａ〜１５ｃの動作パターンを表すものである。
【００５４】
ロッド４の先端を１位置から２位置へ移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。最終的な位置決めだけを目的にすると、▲１▼〜▲３▼のいずれでも同じ結果が得られるが、その動作過程における行き過ぎを防止する目的からは、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲２▼または▲３▼が良く、確実には▲２▼の方が優れている。
【００５５】
▲２▼の場合を説明すると、電磁弁１５ｃのオンにより、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。圧力室１４ｃに面する中間段付きピストン８の受圧面に圧力が作用し、圧力室１４ｃを拡大する方向へ中間段付きピストン８を移動させようとするが、その移動は大径シリンダ１ｂの段部（衝撃吸収部材１２ａ）に制限されている。電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンすると、高圧空気が通路１６ａを介して圧力室１４ａに供給される。圧力室１４ａの圧力は上昇し、圧力室１４ａを拡大する方向へ中間段付きピストン８およびピストン５を移動させようとするが、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃ側の作用力の方が優勢のため、停止状態に維持される。ピストン５は、中間シリンダ１０の奥方へ距離Ｌ1だけ移動し、その底部（衝撃吸収部材１２ｅ）に突き当たる。その後は圧力室１４ａの圧力と圧力室１４ｃの圧力との関係が、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たすから、中間段付きピストン８およびピストン５が移動することはない。そのため、ロッド４の先端は１位置から、３ー（１）のように距離Ｌ1を後退し、２位置に停止する。
【００５６】
２位置に停止後は、電磁弁１５ａ、１５ｃをオフする。その動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ａをオフする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。ロッド４の位置ずれを防止するためには、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲１▼または▲３▼が良く、確実には▲１▼の方が優れている。
【００５７】
▲１▼の場合を説明すると、電磁弁１５ａのオフにより、圧力室１４ａの圧力は低下する。圧力室１４ａの圧力が十分に低下した時点で電磁弁１５ｃをオフすると、（２）式の条件を確実に満たしながら、圧力室１４ａ，１４ｃの圧力を大気圧に低下させることができる。
【００５８】
２位置から３位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂへ圧縮空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１によりそれ以上の移動を制限される。中間段付きピストン８は圧力室１４ｂの圧力により、圧力室１４ｃを縮小する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダの基端部（衝撃吸収部材１２ｂ）に突き当たる。そのため、ロッド４の先端は２位置から、３ー（２）のように距離Ｌ2−Ｌ1を後退し、３位置に停止する。
【００５９】
３位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの高圧空気は通路１６ｂを介して排出される。その排気中は、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ付勢され、中間段付きピストン８は圧力室１４ｂを拡大する方向へ付勢される。つまり、ピストン５の動きをエンドストッパ１１で制限しつつ、中間段付きピストン８を大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けながら、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力は大気圧に低下するため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００６０】
３位置から４位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａをオンして圧力室１４ａへ圧縮空気を供給する一方、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフして圧力室１４ｂ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ａの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを縮小する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部に突き当たる。圧力室１４ａの圧力は中間段付きピストン８にも作用し、圧力室１４ｃを縮小する方向へ付勢するが、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に接触しているため、停止状態に維持される。そのため、ロッド４の先端は３位置から、３ー（３）のように距離Ｌ1を移動し、４位置に停止する。
【００６１】
４位置に停止後は、電磁弁１５ａをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄおよび圧力室１４ｃは大気圧のため、ピストン５および中間シリンダ１０をそれぞれ動けない状態（圧力室１４ａを最大に拡大した状態）に保持しながら、圧力室１４ａの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じることはない。
【００６２】
４位置から３位置へ移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。圧力室１５ｂの圧力により、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けられる。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１が中間段付きピストン８に突き当たると、それ以上の移動を制限される。そのため、ロッド４の先端は４位置から、３ー（４）のように距離Ｌ1を移動し、３位置に停止する。
【００６３】
３位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄの高圧空気は通路１６ｂ，１６ｄを介して排気される。圧力室１４ｂ，１４ｄの圧力は、これらの容積を拡大する方向へピストン５および中間段付きピストン８を付勢しながら、大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じることはない。
【００６４】
３位置から２位置へ移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。圧力室１４ａの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを縮小する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部に突き当たる。中間段付きピストン８は圧力室１４ｃの圧力により、圧力室１４ｂを縮小する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダ１ｂの段部に突き当たる。そのため、ロッド４の先端は２位置から、３ー（５）のように距離Ｌ2−Ｌ1を移動し、２位置に停止する。
【００６５】
電磁弁１５ａ，１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ことが考えられるが、中間段付きピストン８が大径シリンダ１ｂの段部に突き当たる際の慣性力により、ピストン５が行き過ぎないよう、圧力室１４ａの圧力でピストン５の動きを抑える必要がある。▲１▼の場合はピストン５の行き過ぎを最も確実に防止できるが、ロッド４の移動に時間が長くかかる。▲２▼または▲３▼でもピストン５の行き過ぎを抑えられるため、ロッド４の移動時間を短縮する目的から、▲３▼の動作順序を採用することが望まれる。
【００６６】
２位置に停止後は、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフする。その際の動作順序は、ロッド４の位置ずれを生じさせないよう、前記（２）式の条件を満たしながら、圧力室１４ａおよび圧力室１４ｃの圧力を大気圧に低下させる必要があり、電磁弁１５ａのオフ後に電磁弁１５ｃをオフすると良い。
【００６７】
２位置から１位置へ移動させるときは、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオンして圧力室１４ｂ、１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａオフして圧力室１４ａを大気開放する。電磁弁１５ｂ，１５ｃの動作順序については、ロッド４の位置ずれを最も確実に防止する目的から、電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンすることが望ましい。その場合を説明すると、電磁弁１５ｃのオンにより、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。中間段付きピストン８はこの圧力により、圧力室１４ｂを縮小する方向へ付勢されるが、大径シリンダ１ｂの段部にその方向への移動を制限されている。電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンすると、圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、それ以上の移動をエンドストッパ１１により制限される。この圧力は圧力室１４ｂに面する中間段付きピストン８の受圧面にも作用するが、圧力室１４ｃの圧力に基づく作用力の方が優勢のため、中間段付きピストン８は停止状態を維持しつづける。このため、ロッド４の先端は２位置から、３ー（６）のように距離Ｌ1を移動し、１位置に停止する。
【００６８】
１位置に停止後は、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフする。その際の動作順序は、▲１▼電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ｂをオフする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ことが考えられるが、ロッド４の位置ずれを防止する目的からは、▲１▼または▲３▼が望ましく、確実には▲１▼がよい。▲２▼では［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ｂの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面積］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（１）式の条件を満足できない状態が発生しやすく、動作順序として好ましくない。
【００６９】
▲１▼の場合について説明すると、電磁弁１５ｂのオフにより、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの高圧空気は、通路１６ｂを介して排出される。この排気中は、圧力室１４ａよりも圧力室１４ｄの方が圧力は高いため、ピストンは圧力室１４ｄの圧力により、エンドストッパ１１を中間段付きピストン８の受圧面に押し付けつづける。電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフすると、圧力室１４ｃの圧力が低下する。圧力室１４ｂの圧力と圧力室１４ｃの圧力との関係は、（１）式の条件を満たすから、圧力室１４ｃを縮小する方向へ中間段付きピストン８が動くようなことはない。
【００７０】
図１１，図１２はそれぞれ別の実施形態を説明するものであり、各図の（ａ）は３位置決め可能なシリンダ装置１０２を、（ｂ）は４段位置決め可能なシリンダ装置１０１を表す。図１１においては、図２のシフト用のシリンダ装置１０２および図６のセレクト用のシリンダ装置１０１に対し、大径シリンダ１ｂ側の軸受（図１，図６の２ｂ）が廃止される。ロッド４はエンドストッパ１１から先の部分が短縮され、小径シリンダ１ａ側の軸受２ａからのみ、外部へ突出するように構成される。図１２においては、同じく図２，図６のシリンダ装置１０２，１０１に対し、ロッド４はピストン５から先の部分が短縮され、大径シリンダ１ｂ側の軸受（図１，図６の２ｂ）および中間段付きピストン８の軸受（図２，図６の２ｃ）が廃止される。ピストン５の最大ストロークＬ1を制限を制限するエンドストッパ１１は、中間シリンダ１０の開口部に取り付けられる。なお、図１１，図１２において、図２，図６と同じ機能の部品は同じ符号を付ける。これらの構成に基づく作用についても、図４、図５、図８と同様のため、重複説明は省略する。
【００７１】
【発明の効果】
第１の発明では、第１電磁弁〜第３電磁弁を選択的に開閉操作することにより、ロッドのストロークは０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の４位置に停止可能になる。このロッドの位置決め動作に２つの電磁弁を作動させることが必要なケースもあるが、２つの電磁弁の動作順序と受圧面積差とで対応することにより、動作過程の行き過ぎや位置決め後の作動圧力の排出に伴う位置ずれの発生を防止することが可能になる。
【００７２】
第２の発明では、Ｌ1＝Ｌ2のため、第１電磁弁〜第３電磁弁を選択的に開閉操作することにより、ロッドのストロークは０，Ｌ1（Ｌ1＝Ｌ2），Ｌ1＋Ｌ2の等間隔な３位置に停止可能になる。中立位置（ストロークＬ1の位置）への動作時は、第１電磁弁と第３電磁弁との２つを作動させる方法のほか、第２電磁弁のみを作動させる方法があり、この方法を採用すると、作動圧力の排出に伴う位置ずれも生じさせることがない。したがって、３段置決め動作の制御性は格段に向上するという効果が得られる。
【００７３】
第３の発明では、シリンダ装置の３段階の位置決め制御を行うことにより、トランスミッションの前後への選択的なギヤ入れおよびこれらギヤ間のニュートラル位置へのギヤ抜きを適確に行うることができる。
【００７４】
第４の発明では、Ｌ1＝Ｌ2／２のため、第１電磁弁〜第３電磁弁を選択的に開閉操作することにより、ロッドのストロークは０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の等間隔な４位置に停止可能になる。スペーサ以外の部品は、３段位置決め可能なシリンダ装置に共通なため、スペーサの組み付けを選択することにより、用途に応じて４段位置決め可能なシリンダ装置にも、３段位置決め可能なシリンダ装置にも容易に構成できる。つまり、部品の共通化により、これら２種のシリンダ装置の生産性を飛躍的に向上できる。
【００７５】
第５の発明では、シリンダ装置の４段位置決め制御を行うことにより、トランスミッションにおいて、４段階のセレクト動作を適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トランスミッションの変速操作装置を説明する構成図である
【図２】３段位置決め可能なシリンダ装置の一部裁断構成図である。
【図３】３段位置決め可能なシリンダ装置の概略構成図である。
【図４】３段位置決め動作の説明図である。
【図５】３段位置決め動作の説明図である。
【図６】４段位置決め可能なシリンダ装置の一部裁断構成図である。
【図７】４段位置決め可能なシリンダ装置の概略構成図である。
【図８】４段位置決め動作の説明図である。
【図９】電磁弁の動作パターンを表す説明図である。
【図１０】電磁弁の動作パターンを表す説明図である。
【図１１】シリンダ装置（ａ），（ｂ）の概略構成図である。
【図１２】シリンダ装置（ａ），（ｂ）の概略構成図である。
【図１３】従来装置の説明図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 小径シリンダ
１ｂ 大径シリンダ
４ ロッド
５ ピストン
８ 中間段付きピストン
１０ 中間シリンダ
１１ エンドストッパ
１２ａ〜１２ｄ，１２ｅ 衝撃吸収部材
１４ａ〜１４ｄ 圧力室
１５ａ〜１５ｃ 電磁弁
１６ａ〜１６ｄ 通路
【発明の属する技術分野】
この発明は、３段位置決め用または４段位置決め用のシリンダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、車両の簡易な変速操作を実現するため、トランスミッションのギヤシフト機構を駆動するシフトアクチュエータおよびセレクトアクチュエータとしてシリンダ装置が利用される（特開平５ー１７２４３号公報）。シフト用およびセレクト用のシリンダ装置は、マイクロコンピュータにより電磁弁を介して制御され、車両の変速要求が発生すると、その要求位置へギヤシフト機構を駆動するようになっている。
【０００３】
従来の３段位置決め可能なシリンダ装置は図１３のように構成される。シリンダ２０６の内部に２つのフリーピストン２１１，２１２と、これらの間にピストン２１０が収装され、シリンダ２０６を貫通するロッド２０１上にピストン２１０が固定される。シリンダ２０６の内部にフリーピストン２１１に面する圧力室２０２と、フリーピストン２１２に面する圧力室２０３が設けられ、これらの圧力室２０２，２０３はそれぞれ電磁弁２０４，２０５を介して高圧空気源に配管される。
【０００４】
図示状態において、電磁弁２０４を介して圧力室２０２へ高圧空気を供給する一方、電磁弁２０５を介して圧力室２０３を大気開放すると、フリーピストン２１１およびピストン２１０の受圧面に作用する圧力により、フリーピストン２１１は図示位置に停止し、ピストン２１０は図中右方向へ移動し、シリンダ２０６の右端部に突き当たる。電磁弁２０５を介して圧力室２０３へ高圧空気を供給する一方、電磁弁２０４を介して圧力室２０２を大気開放すると、フリーピストン２１２およびピストン２１０の受圧面に作用する圧力により、フリーピストン２１２とピストン２１０はシリンダ２０６の右端部より左方向へ一体に移動する。図示位置（中立位置）に達した後は、フリーピストン２１２は図示位置に停止し、ピストン２１０はフリーピストン２１１と一体的にさらに左方向へ移動し、シリンダ２０６の左端部に突き当たる。電磁弁２０４と電磁弁２０５を介して同時に圧力室２０２と圧力室２０３へ高圧空気を供給すると、いずれかのフリーピストン２１１，２１２と一体的にピストン２１０は静止位置つまり図示位置（中立位置）へ移動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
トランスミッションが後退１段前進７段の場合、シフトアクチュエータとして３段位置決め可能なシリンダ装置が、セレクトアクチュエータとして４段位置決め可能なシリンダ装置が必要となる。これらシリンダ装置は構成が異なるため、２種類の部品を製造しなければならず、製造や検査などの設備費や管理費などの面で大幅なコスト高を招くという問題があった。
【０００６】
図１３の従来例の場合、既述のように電磁弁２０４，２０５の開閉を制御することにより、ロッド２０１は突出量の最大位置と最小位置とこれらの中立位置との３段位置決めが可能になるが、電磁弁２０４，２０５をとくに中立位置で停止後に圧力室２０２，２０３を大気開放すると、電磁弁２０４，２０５の応答性の違いや通路の圧力損失および圧力室２０２，２０３の容積などの違いから、ピストン２１０を挟む両側の圧力降下に差を生じることにより、ピストン２１０に働く作用力のバランスがくずれ、ロッド２０１の先端が若干変位する、いわゆるドリフトを生じやすい。
【０００７】
このドリフト対策として、高速応答の電磁弁を採用したり、圧力降下のアンバランスを調整する絞りを通路に付けたり、出力軸に結合している負荷の抵抗をアンバランスに対抗できるように付加したりしている。電磁弁の応答速度は個々のばらつきのほか、供給電圧や供給圧力によっても変化するため、多くは高圧空気の排出通路を工夫したり、ピストンの摺動抵抗を大きくしてその問題を解決するか、ドリフトを前提とする制御システムを実施するようにしている。
【０００８】
しかしながら、車両の電源電圧の変動は避けられない問題であり、通路抵抗や圧力室容積の左右違いを少なくすることは、設計時のこれらの配置に対称性を持たせることを意味し、設計の自由度に制限を加えることになり、シリンダ装置の大型化や大重量化を招いてしまう。ドリフト前提の制御システムにおいては、中立位置（ニュートラル）におけるセレクト操作時は、その前にシフト用のシリンダ装置により，中立位置の保持動作を行う必要があり、そのようにすると制御に遅れが発生し、圧縮空気の消費量も増加するという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、３位置決め可能なシリンダ装置と４段位置決め可能なシリンダ装置とを１部品を除く共通部品により製造できるようにする。また、いずれの場合においても、ドリフトの発生しない、適確な位置決めが行えるようにする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、ハウジングに小径シリンダとこれに連続する大径シリンダを形成し、大径シリンダを摺動自由な大径部と小径シリンダを摺動自由な小径部とを備える中間段付きピストンを収装し、中間段付きピストンを介して小径シリンダ側の第１圧力室と大径シリンダ側の第３圧力室を形成し、中間段付きピストンの小径部外周と中間段付きピストンの大径部の第３圧力室と反対側との間に環状の第２圧力室を形成し、小径部を第１圧力室に開口する中間シリンダを形成し、中間シリンダの内側を第４圧力室として第１圧力室側と分割するようにピストンを摺動自由に収装し、第２圧力室と第４圧力室を常に連通する通路を設け、小径シリンダの軸方向へ延びるロッドにピストンを連結し、小径シリンダ側の端部から外部へ突出するロッドの先端部を負荷に結合し、ピストンの最大ストロークＬ1を制限するエンドストッパを設け、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2に設定し、ロッドのストロークが０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の４位置で停止可能とし、第１圧力室の作動圧力を給排する第１電磁弁と、第２圧力室および第４圧力室の作動圧力を給排する第２電磁弁と、第３圧力室の作動圧力を給排する第３電磁弁とを備える。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明において、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2をＬ1＝Ｌ2に設定する。
【００１２】
第３の発明では、第１の発明または第２の発明における負荷として、トランスミッションのギヤシフト機構のシフトレバーをロッドに結合する。
【００１３】
第４の発明では、第１の発明において、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2との関係をＬ1＝Ｌ2／２に変更するスペーサを設ける。
【００１４】
第５の発明では、第１の発明または第４の発明における負荷として、トランスミッションのギヤシフト機構のセレクトレバーをロッドに結合する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はトランスミッションの変速操作装置を表すものであり、この発明におけるシリンダ装置の適用例を明らかにする上から、この変速操作装置の構成について説明する。トランスミッションは後退１段前進７段のギヤ列を備えるものとする。１０２はシフトアクチュエータとして３段位置決め可能なシリンダ装置、１０１はセレクトアクチュエータとして４段位置決め可能なシリンダ装置を表す。シフト用のシリンダ装置１０２の出力軸１０９は、反転レバー１０５の一端にリンクロッド１０４を介して連結され、さらに反転レバー１０５の他端からリンクロッド１０６を介してパワーシフト装置１１６の入力軸１０７に連結される。セレクト用のシリンダ装置１０１の出力軸１０８は、トランスミッションのセレクトレバー１２０にリンクロッド１０３を介して連結される。パワーシフト装置１１６の出力軸（図示せず）はトランスミッションのシフトレバーに連結される。
【００１６】
運転室から手動変速のセレクト動作とシフト動作をトランスミッションのセレクトレバー１２０とシフトレバーに伝達するためのメカニカルな手動変速機構として、各伝達経路毎に運転室側のリンケージ１１９，１２３とトランスミッション側のリンクロッド１１７，１２１とが設けられ、これらの間にそれぞれレバー装置１１８，１２２が介装される。パワーシフト装置１１６の入力軸１０７はリンクロッド１１７を介してレバー装置１１８の一端に連結され、さらにレバー装置１１８の他端にリンケージ１１９が連結される。トランスミッションのセレクトレバー１２０はリンクロッド１２１を介してレバー装置１２２の一端に連結され、さらにレバー装置１２２の他端にリンケージ１２３が連結される。
【００１７】
各シリンダ装置１０１、１０２にそれぞれ出力軸１０８，１０９のストローク位置を検出するセンサ（図示せず）が設けられ、これらの検出信号１１３，１１１はコントローラ１１０に入力される。コントローラ１１０は車両の走行状態に基づく変速要求または人為操作に基づく変速要求が発生すると、トランスミッションをその要求位置へギヤシフトすべく、各シリンダ装置１０１，１０２へ制御信号１１２，１１４を出力する。メカニカルな変速操作への切り替え要求を発生する手段（図示せず）が設けられ、その切り替え要求を受けると、コントローラ１１０はトランスミッションのギヤシフト制御を停止し、これらシリンダ装置１０１，１０２をフリーな状態に解放する。
【００１８】
メカニカルな変速操作への切り替え要求の発生中は、運転室から変速操作を行うと、そのシフト動作はリンケージ１１９からレバー装置１１８を介してリンクロッド１１７へ伝達され、パワーシフト装置１１６の出力によりトランスミッションのシフトレバーを駆動する。また、セレクト動作はリンケージ１２３からレバー装置１２２を介してリンクロッド１２１へ伝達され、トランスミッションのセレクトレバー１２０を駆動する。つまり、メカニカルな変速操作が必要なときは、その切り替え要求を発生させると、各シリンダ装置１０１，１０２がフリーな状態になるため、運転室からメカニカルな変速操作機構を利用することにより、車両の変速（前進７段後退１段）を行えるようになる。
【００１９】
図２，図３はシフト用の３段位置決め可能なシリンダ装置１０２の構成を表すものである。ハウジング１に大径シリンダ１ｂが形成され、その奥に小径シリンダ１ａが同軸上に形成される。ハウジング１の小径シリンダ１ａ側の前部にシリンダ１ａ，１ｂと同軸上の軸受２ａが設けられる。ハウジング１に大径シリンダ１ｂは開口され、その開口部を塞ぐエンドキャップ３が取り付けられる。エンドキャップ３にシリンダ１ａ，１ｂと同軸上の軸受２ｂが形成され、これら軸受２ａ，２ｂを摺動自由に貫通するロッド４が設けられる。
【００２０】
シリンダ１ａ，１ｂに中間段付きピストン８が収装される。この中間段付きピストン８は小径シリンダ１ａに摺動自由な小径部８ａと、大径シリンダ１ｂに摺動自由な大径部８ｂとを備えるものであり、ロッド４上に軸受２ｃを介して摺動自由に支持される。小径部８ａの外周とシリンダ１ａ，１ｂの内周との間で環状の圧力室１４ｂ（第２圧力室）が形成される。小径部８ａは筒状に形成され、その内部に中間シリンダ１０が設けられる。
【００２１】
中間シリンダ１０に摺動自由なピストン５が設けられ、ピストン５はロッド４上の所定位置にストッパ６ａ，６ｂを介して固定される。ロッド４上にはピストン５と軸受２ｃを挟む反対側の所定位置にエンドストッパ１１がストッパ６ｃ，６ｄを介して固定される。ピストン５で中間シリンダ１０の内部に圧力室１４ｄ（第４圧力室）が仕切られ、環状の圧力室１４ｂとの間を常に連通する通路１６ｄが形成される。ピストン５を内蔵する中間段付きピストン８により、小径側の圧力室１４ａ（第１圧力室）と大径側の圧力室１４ｃ（第３圧力室）が形成される。
【００２２】
これら圧力室１４ａ〜１４ｃはそれぞれ通路１６ａ〜１６ｃを介して電磁弁１５ａ〜１５ｃに接続される。電磁弁１５ａ〜１５ｃは圧力室１４ａ〜１４ｃの圧縮空気を給排するものであり、高圧空気源１００に配管接続される。高圧空気源１００はコンプレッサ（図示せず）からの圧縮空気を蓄えるエアリザーバ５１と、エアリザーバ５１から電磁弁１５ａ〜１５ｂへの供給圧力を所定値に調圧する減圧弁５０を備える。
【００２３】
ピストン５およびエンドストッパ１１との衝突を緩和するため、中間段付きピストン８の軸受２ｃを挟む両側に衝撃吸収部材１２ｃ，１２ｄが取り付けられる。中間段付きピストン８の大径部８ｂとの衝突を緩和するため、大径シリンダの両端に衝撃吸収部材１２ａ，１２ｂが取り付けられる。この場合、３段位置決め可能なシリンダ装置を構成するため、ピストン５の最大ストロークＬ1と中間段付きピストン８の最大ストロークＬ2との関係は、Ｌ1＝Ｌ2に設定される。
【００２４】
９ａはピストン５と中間シリンダ１０との摺動面を密封するシール、７ａは中間段付きピストン８の小径部８ａと小径シリンダ１ａとの摺動面を密封するシール、７ｂは同じく大径部８ｂと大径シリンダ１ｂとの摺動面を密封するシール、９ｂは軸受２とロッド４との摺動面を密封するシール、１３ａ，１３ｂはシリンダ１ａ，１ｂの両側の軸受２ａ，２ｂとロッドとの摺動面を密封するシールである。
【００２５】
電磁弁１５ａ〜１５ｃがオフのときは、圧力室１４ａ〜１４ｄは大気開放される。この状態において、ロッド５は外部力で操作すると、ピストン５の最大ストロークＬ1と中間段付きピストン８の最大ストロークＬ2との和（Ｌ1＋Ｌ2）の範囲を任意に移動できる。そして、電磁弁１５ａ〜１５ｃを選択的にオンすることにより、ロッド４の３段位置決めが行われるのであり、その動作を図３，図４に基づいて説明する。図９は電磁弁１５ａ〜１５ｃの動作パターンを表すものである。
【００２６】
ロッド４の先端をＦ位置からＮ位置へ移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂへ圧縮空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。電磁弁１５ｂのオンにより、圧力室１４ｂの圧力が上昇し、圧力室１４ｂに通路１６ｄを介して連通する圧力室１４ｄの圧力も上昇する。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ付勢されるが、エンドストッパ１１がその動きを制限しているため、ピストン５は中間シリンダ１０の内部において、圧力室１４ｄを最大に拡大した状態を維持しつづける。
【００２７】
圧力室１４ｂの圧力（圧力室１４ｄの圧力に基づく中間段付きピストン８への作用力は、これと対抗するピストン５への作用力と相殺される）により、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃを縮小する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダ１ｂの基端部（衝撃吸収部材１２ｂ）に突き当たる。そのため、中間段付きピストン８の動きに追従し、ロッド４の先端はＦ位置から、１ー（１）のように距離Ｌ2を後退し、Ｎ位置に停止する。
【００２８】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄの高圧空気は通路１６ｂ，１６ｄを介して排出される。高圧空気の排気中は、圧力室１４ｂ，１４ｄは大気圧よりも高く、圧力室１４ａ，１４ｃは大気圧のため、圧力室１４ｂ，１４ｄは容積を拡大しよとするが、ピストン５はエンドストッパ１１により制限され、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に突き当たり、両者とも圧力室１４ｂ，１４ｄを拡大する方向へ動けない。つまり、エンドストッパ１１を中間段付きピストン８の受圧面（衝撃吸収部材１２ｄ）に、中間段付きピストン８を大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けながら、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００２９】
Ｎ位置からＲ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａをオンして圧力室１４ａへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフして圧力室１４ｂ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ａの圧力により、ピストン５は中間シリンダ１０の奥方へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部（衝撃吸収部材１２ｃ）に突き当たる。圧力室１４ａの圧力は中間段付きピストン８を圧力室１４ｃを縮小する方向へ付勢するが、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に接触しているため、その方向へ動けない。そのため、ロッド４の先端はＮ位置から、１ー（２）のように距離Ｌ1を後退し、Ｒ位置に停止する。
【００３０】
Ｒ位置に停止後は、電磁弁１５ａをオフする。圧力室１４ａの高圧空気は通路１６ａを介して排出される。高圧空気の排気中は、ピストン５および中間段付きピストン８を動けない状態に保持しながら、圧力室１４ａの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００３１】
Ｒ位置からＮ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂ，１４ｄへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ｂに面する中間段付きピストン８の受圧面に圧力が作用し、圧力室１４ｃを縮小する方向へ中間段付きピストン８を付勢するが、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に接触しているため、それ以上に動けない。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は中間シリンダ１０の底部から圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１が中間段付きピストン８の受圧面に突き当ると停止される。そのため、ロッド４の先端はＲ位置から、１ー（３）のように距離Ｌ1を前進し、Ｎ位置に停止する。
【００３２】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄの高圧空気は通路１６ｂ，１６ｄを介して排出される。高圧空気の排出中は、中間段付きピストン８およびピストン５をそれぞれ停止状態に保持しながら、圧力室１４ｂ，１４ｄの圧力は大気圧に低下するため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００３３】
Ｎ位置からＦ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオンして圧力室１４ｂ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａをオフして圧力室１４ａを大気開放する。電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃの動作順序については、▲１▼電磁弁１５ｂのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。▲１▼〜▲３▼のいずれでも良いが、▲１▼の場合を説明すると、電磁弁１５ｂのオンにより通路１６ｂを介して高圧空気が供給され、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力が上昇する。この圧力は圧力室１４ｂ，１４ｄを拡大する方向へ作用し、中間段付きピストン８を大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けながら、ピストン５をエンドストッパ１１の制限が働く方向へ付勢する。
【００３４】
電磁弁１５ｂのオン後に電磁弁１５ｃをオンすると、通路１６ｃを介して高圧空気が圧力室１４ｃへも供給される。圧力室１４ｃの圧力は上昇し、圧力室１４ｃを拡大させる方向へ中間段付きピストン８を移動させようとする。その圧力の上昇初期においては、圧力室１４ｂの圧力に基づく作用力の方が優勢のため、中間段付きピストン８は移動しない。圧力室１４ｃの圧力がさらに上昇し、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ｂの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面積］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（１）式の条件を満たすと、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃの容積を拡大する方向への移動を開始し、大径シリンダ１ｂの段部（衝撃吸収部材１２ａ）に制限される距離Ｌ2を移動する。その間もピストン５はエンドストッパ１１の制限を受けつつ、圧力室１４ｄの圧力によりその容積を拡大する方向へ付勢されるため、ロッド４の先端はＮ位置から、１ー（４）のように距離Ｌ2を前進し、Ｆ位置に停止する。
【００３５】
Ｆ位置に停止後は、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフする。その際の電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃの動作順序については、▲１▼電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ｂをオフする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。圧力室１４ｃの圧力と圧力室１４ｂの圧力との関係が、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ｂの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面積］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（１）式の条件を満たせない状態を発生すると、中間段付きピストン８が動いてしまう。
【００３６】
▲１▼の場合は、（１）式の条件を最も確実に満たせる。▲２▼の場合は、（１）式の条件が満たせない状態を発生しやすい。▲３▼の場合は、圧力室１４ｂの圧力が低下するのと同時に圧力室１４ｃの圧力も低下するが、圧力降下の割合は、圧力室１４ｂの方が速いため、（１）式の条件を満たせる。
【００３７】
図５はロッド４の３段位置決めについて、別の動作方法を説明するものである。
【００３８】
ロッド４の先端をＦ位置からＮ位置へ移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。最終的な位置決めだけを目的にすると、▲１▼〜▲３▼のいずれでも同じ結果が得られるが、動作過程での行き過ぎを防止する目的からは、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲２▼または▲３▼が良く、確実には▲２▼の方が良い。
【００３９】
▲２▼の場合を説明すると、電磁弁１５ｃのオンにより、高圧空気が通路１６ｃを介して圧力室１４ｃに供給され、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。この圧力は圧力室１４ｃに面する中間段付きピストン８の受圧面に作用し、圧力室１４ｃの容積を拡大する方向へ中間段付きピストン８を移動させようとするが、その移動は大径シリンダ１ｂの段部で制限されている。電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンすると、高圧空気が通路１６ａを介して圧力室１４ａに供給される。圧力室１４ａの圧力は上昇し、圧力室１４ａの容積を拡大する方向へ中間段付きピストン８およびピストン５を移動させようとするが、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃ側の作用力の方が優勢のため、停止状態に維持される。ピストン５は中間シリンダ１０の奥方へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部に突き当たる。その後、圧力室１４ａの圧力と圧力室１４ｃの圧力との関係が、（２）式の条件を満すから、中間段付きピストン８およびピストン５が移動することはない。そのため、ロッド４の先端はＦ位置から、２ー（１）のように距離Ｌ1を後退し、Ｎ位置に停止する。
【００４０】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ａ、１５ｃをオフする。その際の動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ａをオフする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。電磁弁１５ａ，１５ｃのオフ動作に伴うロッド４の位置ずれを防止するためには、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（３）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲１▼または▲３▼が良く、確実には▲１▼の方が良い。
【００４１】
▲１▼の場合を説明すると、電磁弁１５ａのオフにより、圧力室１４ａの圧力は低下する。圧力室１４ａの圧力が十分に低下した時点で電磁弁１５ｃをオフすると、（３）式の条件を確実に満たしながら、圧力室１４ａ，１４ｃの圧力を大気圧に低下させることができる。
【００４２】
Ｎ位置からＲ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａをオンして圧力室１４ａへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフして圧力室１４ｂ，１４ｃを大気開放する。高圧空気が通路１６ａを介して圧力室１４ａへ供給され、圧力室１４ａの圧力が上昇する。圧力室１４ａに面する中間段付きピストン８の受圧面およびピストン５の受圧面に圧力が作用し、中間段付きピストン８はピストン５と一体に圧力室１４ａの容積を拡大する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダ１ｂの基端部に突き当たる。そのため、ロッド４の先端はＮ位置から、２ー（２）のように距離Ｌ2を後退し、Ｒ位置に停止する。
【００４３】
Ｒ位置に停止後は、電磁弁１５ａをオフする。圧力室１４ａの高圧空気が通路１６ａを介して排気される。高圧空気の排気中は、圧力室１４ｂ〜１４ｄよりも圧力室１４ａの方が圧力が高いため、ピストン５および中間段付きピストン８は、圧力室１４ａを拡大する方向へ付勢される。つまり、中間段付きピストン８およびピストン５の動きを抑えながら、圧力室１４ａの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じることはない。
【００４４】
Ｒ位置からＮ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。その際、電磁弁１５ａ，１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。電磁弁１５ａがオフのままでも、電磁弁１５ｃのオンにより、中間段付きピストン８をピストン５と一体に小径シリンダ１ａ側へ距離Ｌ2だけ移動させることはできるが、ロッド４がＮ位置に到達すると同時に中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの段部に突き当たり、急激に停止するのに対し、ピストン５はそれまでの移動速度を維持しようとする、いわゆる慣性力のために行き過ぎを生じる可能性がある。この行き過ぎを防止するためには、圧力室１４ａの圧力でピストン５を中間シリンダ１０の底部に押し付けながら、中間段付きピストン８を移動させる必要がある。
【００４５】
▲１▼の場合は最も確実にピストン５（すなわち、ロッド４）の行き過ぎを防止できるが、中間段付きピストン８が動き始める条件、前記（２）式の成立が遅れてしまう。▲２▼の場合は逆に中間段付きピストン８の動き始めが早いが、ピストン５の行き過ぎを起こしやすい。▲３▼の場合は圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気が同時に供給されるが、これら圧力室１４ａ，１４ｃの容積を考えると、圧力室１４ａの圧力の方が立ち上がりが速いため、ピストン５の行き過ぎを確実に防止しつつ、Ｎ位置への移動もある程度早く開始できるようになる。
【００４６】
Ｎ位置に停止後は、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフする。その際、ロッド４の位置ずれを防止するため、電磁弁１５ａのオフ後に前記（２）式を満たせるよう、電磁弁１５ｃをオフする。
【００４７】
Ｎ位置からＦ位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオンして圧力室１４ｂ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａをオフして圧力室１４ａを大気開放する。電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ｂのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。動作過程の不規則な動きを防止する目的から最も望ましい、▲２▼の場合を説明する。電磁弁１５ｃのオンにより、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。圧力室１４ｃに面する中間段付きピストン８の受圧面に圧力が作用し、圧力室１４ｃを拡大する方向へ中間段付きピストン８を移動させようとするが、大径シリンダ１ｂの段部に制限され、中間段付きピストン８は停止状態に維持される。
【００４８】
電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンすると、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力が上昇する。中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面にその圧力は作用するが、圧力室１４ｃに面する受圧面に働く圧力の作用力の方が優勢のため、中間段付きピストン８は停止状態に保持される。ピストン５の圧力室１４ｄに面する受圧面にも圧力が作用し、ピストン５を圧力室１４ｄを拡大する方向へ移動させる。ピストン５は距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１が中間段付きピストン８に突き当たると、それ以上の移動を制限される。そのため、ロッド４の先端はＮ位置から、２ー（４）のように距離Ｌ1を前進し、Ｆ位置に停止する。
【００４９】
Ｆ位置に停止後は、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフする。その動作順序として、▲１▼電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ｂをオフする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。ロッド４の位置ずれを防止する目的からは、前記（１）式の条件を満たしながら、圧力室１４ｂ，１４ｃの高圧空気を排出させることが必要になる。
【００５０】
▲１▼の場合は、（１）式の条件を最も確実に満たせる。▲２▼の場合は、（１）式の条件が満たせない状態を発生しやすい。▲３▼の場合は、圧力室１４ｂ，１４ｃの圧力は同時に低下するが、圧力降下の割合は、圧力室１４ｂの方が速く、（１）式の条件を満たせる。
【００５１】
図６，図７はセレクト用の４段位置決め可能なシリンダ装置１０１（図１参照）の構成を表すものであり、図２のシリンダ装置１０２における衝撃吸収部材１２ｃに代えて、ピストン５の最大ストロークＬ1と中間段付きピストン８の最大ストロークＬ2との関係をＬ1＝Ｌ2／２に変更するため、衝撃吸収部材１２ｅ（スペーサ）が中間シリンダ１０の底部に取り付けられる。なお、図２と同じ部品に同じ符号を付け、重複説明は省略する。
【００５２】
衝撃吸収部材１２ｅ以外は、３段位置決め可能なシリンダ装置１０２と共通部品が用いられる。つまり、衝撃吸収部材１２ｃ，１２ｅのいずれを組み付けるかにより、シフト用のシリンダ装置１０２にも、セレクト用のシリンダ装置１０１にも構成できる。また、部品の共通化が最大限に図れ、これら２種のシリンダ装置１０１，１０２の生産性は飛躍的な向上する。
【００５３】
図８に４段位置決め可能なシリンダ装置１０１の動作方法を説明する。図１０は電磁弁１５ａ〜１５ｃの動作パターンを表すものである。
【００５４】
ロッド４の先端を１位置から２位置へ移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ということが考えられる。最終的な位置決めだけを目的にすると、▲１▼〜▲３▼のいずれでも同じ結果が得られるが、その動作過程における行き過ぎを防止する目的からは、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲２▼または▲３▼が良く、確実には▲２▼の方が優れている。
【００５５】
▲２▼の場合を説明すると、電磁弁１５ｃのオンにより、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。圧力室１４ｃに面する中間段付きピストン８の受圧面に圧力が作用し、圧力室１４ｃを拡大する方向へ中間段付きピストン８を移動させようとするが、その移動は大径シリンダ１ｂの段部（衝撃吸収部材１２ａ）に制限されている。電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンすると、高圧空気が通路１６ａを介して圧力室１４ａに供給される。圧力室１４ａの圧力は上昇し、圧力室１４ａを拡大する方向へ中間段付きピストン８およびピストン５を移動させようとするが、中間段付きピストン８は圧力室１４ｃ側の作用力の方が優勢のため、停止状態に維持される。ピストン５は、中間シリンダ１０の奥方へ距離Ｌ1だけ移動し、その底部（衝撃吸収部材１２ｅ）に突き当たる。その後は圧力室１４ａの圧力と圧力室１４ｃの圧力との関係が、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たすから、中間段付きピストン８およびピストン５が移動することはない。そのため、ロッド４の先端は１位置から、３ー（１）のように距離Ｌ1を後退し、２位置に停止する。
【００５６】
２位置に停止後は、電磁弁１５ａ、１５ｃをオフする。その動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ａをオフする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ということが考えられる。ロッド４の位置ずれを防止するためには、［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ａの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ａに面する受圧面積とピストン５の圧力室１４ａに面する受圧面積との和］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（２）式の条件を満たす必要があり、その意味から▲１▼または▲３▼が良く、確実には▲１▼の方が優れている。
【００５７】
▲１▼の場合を説明すると、電磁弁１５ａのオフにより、圧力室１４ａの圧力は低下する。圧力室１４ａの圧力が十分に低下した時点で電磁弁１５ｃをオフすると、（２）式の条件を確実に満たしながら、圧力室１４ａ，１４ｃの圧力を大気圧に低下させることができる。
【００５８】
２位置から３位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂへ圧縮空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１によりそれ以上の移動を制限される。中間段付きピストン８は圧力室１４ｂの圧力により、圧力室１４ｃを縮小する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダの基端部（衝撃吸収部材１２ｂ）に突き当たる。そのため、ロッド４の先端は２位置から、３ー（２）のように距離Ｌ2−Ｌ1を後退し、３位置に停止する。
【００５９】
３位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの高圧空気は通路１６ｂを介して排出される。その排気中は、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ付勢され、中間段付きピストン８は圧力室１４ｂを拡大する方向へ付勢される。つまり、ピストン５の動きをエンドストッパ１１で制限しつつ、中間段付きピストン８を大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けながら、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの圧力は大気圧に低下するため、ロッド４の位置ずれを生じるようなことはない。
【００６０】
３位置から４位置へロッド４の先端を移動させるときは、電磁弁１５ａをオンして圧力室１４ａへ圧縮空気を供給する一方、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフして圧力室１４ｂ，１４ｃを大気開放する。圧力室１４ａの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを縮小する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部に突き当たる。圧力室１４ａの圧力は中間段付きピストン８にも作用し、圧力室１４ｃを縮小する方向へ付勢するが、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に接触しているため、停止状態に維持される。そのため、ロッド４の先端は３位置から、３ー（３）のように距離Ｌ1を移動し、４位置に停止する。
【００６１】
４位置に停止後は、電磁弁１５ａをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄおよび圧力室１４ｃは大気圧のため、ピストン５および中間シリンダ１０をそれぞれ動けない状態（圧力室１４ａを最大に拡大した状態）に保持しながら、圧力室１４ａの圧力は大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じることはない。
【００６２】
４位置から３位置へ移動させるときは、電磁弁１５ｂをオンして圧力室１４ｂへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフして圧力室１４ａ，１４ｃを大気開放する。圧力室１５ｂの圧力により、中間段付きピストン８は大径シリンダ１ｂの基端部に押し付けられる。圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、エンドストッパ１１が中間段付きピストン８に突き当たると、それ以上の移動を制限される。そのため、ロッド４の先端は４位置から、３ー（４）のように距離Ｌ1を移動し、３位置に停止する。
【００６３】
３位置に停止後は、電磁弁１５ｂをオフする。圧力室１４ｂ，１４ｄの高圧空気は通路１６ｂ，１６ｄを介して排気される。圧力室１４ｂ，１４ｄの圧力は、これらの容積を拡大する方向へピストン５および中間段付きピストン８を付勢しながら、大気圧に低下する。そのため、ロッド４の位置ずれを生じることはない。
【００６４】
３位置から２位置へ移動させるときは、電磁弁１５ａ，１５ｃをオンして圧力室１４ａ，１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ｂをオフして圧力室１４ｂを大気開放する。圧力室１４ａの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを縮小する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、中間シリンダ１０の底部に突き当たる。中間段付きピストン８は圧力室１４ｃの圧力により、圧力室１４ｂを縮小する方向へ距離Ｌ2だけ移動し、大径シリンダ１ｂの段部に突き当たる。そのため、ロッド４の先端は２位置から、３ー（５）のように距離Ｌ2−Ｌ1を移動し、２位置に停止する。
【００６５】
電磁弁１５ａ，１５ｃの動作順序は、▲１▼電磁弁１５ａのオン後に電磁弁１５ｃをオンする、▲２▼電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ａをオンする、▲３▼電磁弁１５ａと電磁弁１５ｃを同時にオンする、ことが考えられるが、中間段付きピストン８が大径シリンダ１ｂの段部に突き当たる際の慣性力により、ピストン５が行き過ぎないよう、圧力室１４ａの圧力でピストン５の動きを抑える必要がある。▲１▼の場合はピストン５の行き過ぎを最も確実に防止できるが、ロッド４の移動に時間が長くかかる。▲２▼または▲３▼でもピストン５の行き過ぎを抑えられるため、ロッド４の移動時間を短縮する目的から、▲３▼の動作順序を採用することが望まれる。
【００６６】
２位置に停止後は、電磁弁１５ａ，１５ｃをオフする。その際の動作順序は、ロッド４の位置ずれを生じさせないよう、前記（２）式の条件を満たしながら、圧力室１４ａおよび圧力室１４ｃの圧力を大気圧に低下させる必要があり、電磁弁１５ａのオフ後に電磁弁１５ｃをオフすると良い。
【００６７】
２位置から１位置へ移動させるときは、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオンして圧力室１４ｂ、１４ｃへ高圧空気を供給する一方、電磁弁１５ａオフして圧力室１４ａを大気開放する。電磁弁１５ｂ，１５ｃの動作順序については、ロッド４の位置ずれを最も確実に防止する目的から、電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンすることが望ましい。その場合を説明すると、電磁弁１５ｃのオンにより、圧力室１４ｃの圧力が上昇する。中間段付きピストン８はこの圧力により、圧力室１４ｂを縮小する方向へ付勢されるが、大径シリンダ１ｂの段部にその方向への移動を制限されている。電磁弁１５ｃのオン後に電磁弁１５ｂをオンすると、圧力室１４ｄの圧力により、ピストン５は圧力室１４ｄを拡大する方向へ距離Ｌ1だけ移動し、それ以上の移動をエンドストッパ１１により制限される。この圧力は圧力室１４ｂに面する中間段付きピストン８の受圧面にも作用するが、圧力室１４ｃの圧力に基づく作用力の方が優勢のため、中間段付きピストン８は停止状態を維持しつづける。このため、ロッド４の先端は２位置から、３ー（６）のように距離Ｌ1を移動し、１位置に停止する。
【００６８】
１位置に停止後は、電磁弁１５ｂ，１５ｃをオフする。その際の動作順序は、▲１▼電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフする、▲２▼電磁弁１５ｃのオフ後に電磁弁１５ｂをオフする、▲３▼電磁弁１５ｂと電磁弁１５ｃを同時にオフする、ことが考えられるが、ロッド４の位置ずれを防止する目的からは、▲１▼または▲３▼が望ましく、確実には▲１▼がよい。▲２▼では［圧力室１４ｃの圧力］＞［圧力室１４ｂの圧力］×［中間段付きピストン８の圧力室１４ｂに面する受圧面積］／［中間段付きピストン８の圧力室１４ｃに面する受圧面積］…（１）式の条件を満足できない状態が発生しやすく、動作順序として好ましくない。
【００６９】
▲１▼の場合について説明すると、電磁弁１５ｂのオフにより、圧力室１４ｂおよび圧力室１４ｄの高圧空気は、通路１６ｂを介して排出される。この排気中は、圧力室１４ａよりも圧力室１４ｄの方が圧力は高いため、ピストンは圧力室１４ｄの圧力により、エンドストッパ１１を中間段付きピストン８の受圧面に押し付けつづける。電磁弁１５ｂのオフ後に電磁弁１５ｃをオフすると、圧力室１４ｃの圧力が低下する。圧力室１４ｂの圧力と圧力室１４ｃの圧力との関係は、（１）式の条件を満たすから、圧力室１４ｃを縮小する方向へ中間段付きピストン８が動くようなことはない。
【００７０】
図１１，図１２はそれぞれ別の実施形態を説明するものであり、各図の（ａ）は３位置決め可能なシリンダ装置１０２を、（ｂ）は４段位置決め可能なシリンダ装置１０１を表す。図１１においては、図２のシフト用のシリンダ装置１０２および図６のセレクト用のシリンダ装置１０１に対し、大径シリンダ１ｂ側の軸受（図１，図６の２ｂ）が廃止される。ロッド４はエンドストッパ１１から先の部分が短縮され、小径シリンダ１ａ側の軸受２ａからのみ、外部へ突出するように構成される。図１２においては、同じく図２，図６のシリンダ装置１０２，１０１に対し、ロッド４はピストン５から先の部分が短縮され、大径シリンダ１ｂ側の軸受（図１，図６の２ｂ）および中間段付きピストン８の軸受（図２，図６の２ｃ）が廃止される。ピストン５の最大ストロークＬ1を制限を制限するエンドストッパ１１は、中間シリンダ１０の開口部に取り付けられる。なお、図１１，図１２において、図２，図６と同じ機能の部品は同じ符号を付ける。これらの構成に基づく作用についても、図４、図５、図８と同様のため、重複説明は省略する。
【００７１】
【発明の効果】
第１の発明では、第１電磁弁〜第３電磁弁を選択的に開閉操作することにより、ロッドのストロークは０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の４位置に停止可能になる。このロッドの位置決め動作に２つの電磁弁を作動させることが必要なケースもあるが、２つの電磁弁の動作順序と受圧面積差とで対応することにより、動作過程の行き過ぎや位置決め後の作動圧力の排出に伴う位置ずれの発生を防止することが可能になる。
【００７２】
第２の発明では、Ｌ1＝Ｌ2のため、第１電磁弁〜第３電磁弁を選択的に開閉操作することにより、ロッドのストロークは０，Ｌ1（Ｌ1＝Ｌ2），Ｌ1＋Ｌ2の等間隔な３位置に停止可能になる。中立位置（ストロークＬ1の位置）への動作時は、第１電磁弁と第３電磁弁との２つを作動させる方法のほか、第２電磁弁のみを作動させる方法があり、この方法を採用すると、作動圧力の排出に伴う位置ずれも生じさせることがない。したがって、３段置決め動作の制御性は格段に向上するという効果が得られる。
【００７３】
第３の発明では、シリンダ装置の３段階の位置決め制御を行うことにより、トランスミッションの前後への選択的なギヤ入れおよびこれらギヤ間のニュートラル位置へのギヤ抜きを適確に行うることができる。
【００７４】
第４の発明では、Ｌ1＝Ｌ2／２のため、第１電磁弁〜第３電磁弁を選択的に開閉操作することにより、ロッドのストロークは０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の等間隔な４位置に停止可能になる。スペーサ以外の部品は、３段位置決め可能なシリンダ装置に共通なため、スペーサの組み付けを選択することにより、用途に応じて４段位置決め可能なシリンダ装置にも、３段位置決め可能なシリンダ装置にも容易に構成できる。つまり、部品の共通化により、これら２種のシリンダ装置の生産性を飛躍的に向上できる。
【００７５】
第５の発明では、シリンダ装置の４段位置決め制御を行うことにより、トランスミッションにおいて、４段階のセレクト動作を適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トランスミッションの変速操作装置を説明する構成図である
【図２】３段位置決め可能なシリンダ装置の一部裁断構成図である。
【図３】３段位置決め可能なシリンダ装置の概略構成図である。
【図４】３段位置決め動作の説明図である。
【図５】３段位置決め動作の説明図である。
【図６】４段位置決め可能なシリンダ装置の一部裁断構成図である。
【図７】４段位置決め可能なシリンダ装置の概略構成図である。
【図８】４段位置決め動作の説明図である。
【図９】電磁弁の動作パターンを表す説明図である。
【図１０】電磁弁の動作パターンを表す説明図である。
【図１１】シリンダ装置（ａ），（ｂ）の概略構成図である。
【図１２】シリンダ装置（ａ），（ｂ）の概略構成図である。
【図１３】従来装置の説明図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
１ａ 小径シリンダ
１ｂ 大径シリンダ
４ ロッド
５ ピストン
８ 中間段付きピストン
１０ 中間シリンダ
１１ エンドストッパ
１２ａ〜１２ｄ，１２ｅ 衝撃吸収部材
１４ａ〜１４ｄ 圧力室
１５ａ〜１５ｃ 電磁弁
１６ａ〜１６ｄ 通路
Claims (5)
- ハウジングに小径シリンダとこれに連続する大径シリンダを形成し、大径シリンダを摺動自由な大径部と小径シリンダを摺動自由な小径部とを備える中間段付きピストンを収装し、中間段付きピストンを介して小径シリンダ側の第１圧力室と大径シリンダ側の第３圧力室を形成し、中間段付きピストンの小径部外周と中間段付きピストンの大径部の第３圧力室と反対側との間に環状の第２圧力室を形成し、小径部を第１圧力室に開口する中間シリンダを形成し、中間シリンダの内側を第４圧力室として第１圧力室側と分割するようにピストンを摺動自由に収装し、第２圧力室と第４圧力室を常に連通する通路を設け、小径シリンダの軸方向へ延びるロッドにピストンを連結し、小径シリンダ側の端部から外部へ突出するロッドの先端部を負荷に結合し、ピストンの最大ストロークＬ1を制限するエンドストッパを設け、ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2に設定し、ロッドのストロークが０，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ1＋Ｌ2の４位置で停止可能とし、第１圧力室の作動圧力を給排する第１電磁弁と、第２圧力室および第４圧力室の作動圧力を給排する第２電磁弁と、第３圧力室の作動圧力を給排する第３電磁弁とを備えたことを特徴とするシリンダ装置。
- ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2をＬ1＝Ｌ2に設定したことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
- 負荷としてトランスミッションのギヤシフト機構のシフトレバーをロッドに結合したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシリンダ装置。
- ピストンの最大ストロークＬ1と中間段付きピストンの最大ストロークＬ2との関係をＬ1＝Ｌ2／２に変更するスペーサを設けたことを特徴とする請求項１に記載のシリンダ装置。
- 負荷としてトランスミッションのギヤシフト機構のセレクトレバーをロッドに結合したことを特徴とする請求項１または請求項４に記載のシリンダ装置。
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