JPH08170606A - シリンダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組立作業性の向上、重量の軽減および製造価
格の低減を図ることができつつ、フリーピストンの頭部
の破損を可及的に防止することができるシリンダ装置を
提供することを目的とする。 【構成】 ピストン２６の頭部２６ａの凹部３２内に、
該頭部の高さに等しい凸部３３を形成した構成としてい
る。これにより、ピストンロッド２３ａによって押され
てピストン２６がシリンダ２０の端壁２０ａ側に押送さ
れる際、該ピストンの頭部２６ａが凸部３３とともに端
壁２０ａに当接する。これにより、ピストンロッド２３
ａによる押圧力が分散され、該ピストン２６の頭部２６
ａに亀裂が入ったりするのが可及的に防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダ装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】大型車両では、シフトレバーの操作に対
応して電磁切換弁を選択作動させ、それによってシフト
操作用シリンダまたはセレクト操作用シリンダを作動さ
せて変速機の切換えを行うものがある。

【０００３】図５〜図７は、このような変速機操作用シ
リンダを示している。このシリンダは、圧縮空気によっ
て作動される。このシリンダは、隔壁１によって画成さ
れる第１シリンダ室２と第２シリンダ室３とを有してい
る。そして、第１シリンダ室２にはメインピストン４が
配設され、第２シリンダ室３にはメインピストン４より
も大きな圧力作用面積をもったフリーピストン５が配設
されている。メインピストン４は、該ピストン４と端壁
６との間に第１圧力室７を画成し、該ピストン４と隔壁
１との間に第２圧力室８を画成している。また、フリー
ピストン５は、該ピストン５と隔壁１との間に大気圧室
９を画成し、該ピストン５と端壁１０との間に第３圧力
室１１を画成している。また、メインピストン４は、両
面にそれぞれピストンロッド１２，１３を備えている。
ピストンロッド１２はシフトまたはセレクト操作を行う
ものであり、ピストンロッド１３は隔壁１を貫通して設
置され、フリーピストン５に当接して、該フリーピスト
ン５を押送するものである。

【０００４】そして、上記第１圧力室７は第１の電磁切
換弁１４を介し、上記第２圧力室８は第２の電磁切換弁
１５を介し、また第３圧力室１１は第３の電磁切換弁１
６を介してエアタンク１７にそれぞれ接続されている。
これらの電磁切換弁１４，１５，１６は、いずれも非励
磁状態で各圧力室７，８，１１を大気に開放し、励磁状
態で各圧力室７，８，１１をエアタンク１７に連通させ
る。これらの電磁切換弁１４，１５，１６はコントロー
ラ１８によって制御される。

【０００５】上記したシリンダがシフト操作用シリンダ
の場合には、第１の切換弁１４のみを励磁することによ
って第１圧力室７にのみ圧縮空気を供給し、メインピス
トン４を第１シリンダ室２内で隔壁１に最も接近した位
置（第１位置）に移動させて、一方側へのシフト動作を
させ、第１および第３の切換弁１４，１６を励磁するこ
とによって第１圧力室７と第３圧力室１１へ圧縮空気を
供給し、メインピストン４を第１シリンダ室２内におけ
る中間の位置（第２位置）に移動させて、ニュートラル
位置に動作させ、第２の切換弁１５のみを励磁して第２
圧力室８に圧縮空気を供給し、メインピストン４を第１
シリンダ室２内で端壁６に最も接近した位置（第３位
置）に移動させて、他方側へのシフト動作をさせてい
る。

【０００６】なお、上記したシリンダがセレクト操作用
シリンダの場合には、上記メインピストン４の第１位置
が第１セレクト位置、第２位置が第２セレクト位置、第
３位置が第３セレクト位置となる。

【０００７】上記セレクト操作用シリンダでは、シフト
操作用シリンダのシフト動作中、シフト位置に対応さ
せ、第１圧力室７に流体を維持させて、メインピストン
４を第１セレクト位置に保持させ、第１圧力室７および
第３圧力室１１に流体を維持させて、メインピストン４
を第２セレクト位置に保持させ、また第２圧力室８に流
体を維持させて、メインピストンを第３セレクト位置に
保持させている。

【０００８】また、上記シフト操作用シリンダでは、セ
レクト操作用シリンダのセレクト動作中、第１圧力室７
および第３圧力室１１に流体を維持させて、メインピス
トン４を第２位置に保持させている。そして、次のシフ
ト動作の際に、第３圧力室１１の流体の排出または第１
圧力室７の流体の排出および第２圧力室８への流体の供
給によって、メインピストン４を作動させている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
変速機操作装置では、フリーピストン５が端壁１０に近
づいた状態にあるときでも、第３圧力室１１内のエアの
出入りがスムーズに行われるように、該フリーピストン
の頭部５ａに凹部１９が形成されている。シリンダ作動
時には、フリーピストン５の頭部５ａはピストンロッド
１３によって押され、該フリーピストンが端壁１０に当
接する時には、該フリーピストンの頭部５ａの凹部１９
に力が集中し、該フリーピストンの頭部５ａにひび２０
が入り、破損するおそれがあった。そこで、フリーピス
トン５の頭部の強度を確保するために、図示しないクッ
ションを用いたり、該フリーピストン自体を強靭な材料
を用いて形成することも考えられた。しかしながら、上
記クッションを追加することは、変速機操作装置の組立
部品の点数を増し、その組立作業性の低下を招くととも
に、その重量の増大を招く不具合があった。また、強靭
な材料は一般的に高価であるため、このような材料を用
いてフリーピストン５を形成することは、変速機操作装
置の製造価格の上昇を招き、好ましくなかった。本発明
は、組立作業性の向上、重量の軽減および製造価格の低
減を図ることができつつ、ピストンの頭部の破損を可及
的に防止することができるシリンダ装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、シリンダハウジング内に摺動自在に配
設したピストンの頭部に凹部を形成し、ピストン押送用
ロッドによって、上記ピストンを上記シリンダハウジン
グの端壁側に押すようにしたシリンダ装置において、上
記ピストンの頭部の凹部内に、該頭部の高さに等しい凸
部を形成した構成としている。

【００１１】

【作用】本発明のシリンダ装置では、ピストンロッドに
よって押されてピストンがシリンダの端壁側に押送され
る際、該ピストンの頭部が凸部とともに端壁に当接す
る。これにより、ピストンロッドによる押圧力が分散さ
れ、該ピストンの頭部に亀裂が入ったりするのが可及的
に防止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る変速機操作装置の一実施
例を添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図
３は、本発明に係る変速機操作装置の一実施例を示すも
のである。図１は、本発明に係る変速機操作装置を概念
的に示している。この装置はアクチュエータとしてシフ
ト用シリンダ２０および図示しないセレクト用シリンダ
を備えている。なお、セレクト用シリンダは、上記シフ
ト用シリンダ２０とほとんど同じ構造であるので、説明
の便宜上、シフト用シリンダ２０の構造および作用を参
照することとし、その詳細な説明を省略する。

【００１３】シフト用シリンダ２０は、図１に示したよ
うに、第１シリンダ室２１と第２シリンダ室２２を有し
ている。第１シリンダ室２１には、メインピストン２３
が配設され、該ピストン２３によって第１シリンダ室２
１が第１圧力室２４と第２圧力室２５に画成されてい
る。一方、第２シリンダ室２２には、フリーピストン２
６が配設され、該ピストン２６によって第２シリンダ室
２２が大気圧室２７と第３圧力室２８に画成されてい
る。そして、このフリーピストン２６の圧力作用面積
は、メインピストン２３のそれよりも大きい。

【００１４】このシフト用シリンダ２０の第１圧力室２
４は、第１の電磁切換弁２９を介し、第２圧力室２５は
第２の電磁切換弁３０を介し、また第３圧力室２８は第
３の電磁切換弁３１を介して、それぞれのエアタンクＡ
に接続されている。

【００１５】上記電磁切換弁２９，３０，３１は、３ポ
ート２位置切換弁であり、図示しないコントローラによ
って制御される。第１の電磁切換弁２９は、消磁状態で
第１圧力室２４を大気に開放し、コイル２９ａが励磁さ
れて第１圧力室２４をエアタンクＡに連通する。また、
第２の電磁切換弁３０は、消磁状態で第２圧力室２５を
大気に開放し、コイル３０ａが励磁されて第２圧力室２
５をエアタンクＡに連通する。さらにまた、第３の電磁
切換弁３１は、消磁状態で第３圧力室２８を大気に開放
し、コイル３１ａが励磁されて第３圧力室２８をエアタ
ンクＡに連通する。

【００１６】上記メインピストン２３は、ピストンロッ
ド２３ａを備えており、該ピストンロッド２３ａの一端
は、メインピストン２３が第１シリンダ室２１の中間に
位置し、かつフリーピストン２６が最も第１シリンダ室
２１方向に位置している状態で、フリーピストン２６に
当接する。フリーピストン２６の頭部２６ａには凹部３
２が形成され、該凹部内には該頭部の高さに等しい凸部
３３，３３が形成されている（図２参照）。凸部３３，
３３は、凹部３２の形状に対応して、それぞれ半月形状
に形成され、これらの凸部３３，３３間にも凹部３２の
一部をなす通路３２ａが形成されている。このため、凹
部３２は、通路３２ａと、凸部３３，３３の周りの環状
通路３２ｂと、該環状通路の外側の四方にに突出する４
つの通路３２ｃとから形成される。

【００１７】次に、本実施例の変速機操作装置の作用に
ついて説明する。本実施例では、ピストンロッド２３ａ
によって押されてフリーピストン２６がシリンダ２０の
端壁２０ａ側に押送される際、該フリーピストンの頭部
２６ａが凸部３３，３３とともに端壁２０ａに当接す
る。これにより、ピストンロッド２３ａによる押圧力が
分散され、該フリーピストンの頭部２６ａに亀裂が入っ
たりするのが可及的に防止される。図４は、本発明に係
るシリンダ装置の他の実施例を示すものである。この実
施例は、ピストンロッド４０と一体に形成したピストン
４１に本発明を適用したものである。この例の場合も、
上記実施例と同様に、ピストン４１の頭部４１ａに形成
した凹部４２内に、該頭部の高さに等しい凸部４３，４
３が形成されている。このような一体型のピストン４１
においても、セパレート型のピストン２６の場合と同様
な作用効果を得ることができる。なお、本発明に係る凸
部は、上記実施例のような半月形状に限らず、どのよう
な形状に形成しても勿論良い。要は、ピストンの頭部に
加えられるピストンロッドによる押圧力を分散できる形
状であれば良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシリ
ンダ装置によれば、シリンダハウジング内に摺動自在に
配設したピストンの頭部に凹部を形成し、ピストン押送
用ロッドによって、上記ピストンを上記シリンダハウジ
ングの端壁側に押すようにしたシリンダ装置において、
上記ピストンの頭部の凹部内に、該頭部の高さに等しい
凸部を形成した構成としているので、次のような効果を
得ることができる。。

【００１９】すなわち、本発明のシリンダ装置では、ピ
ストンロッドによって押されてピストンがシリンダの端
壁側に押送される際、該ピストンの頭部が凸部とともに
端壁に当接する。これにより、ピストンロッドによる押
圧力が分散され、該ピストンの頭部に亀裂が入ったりす
るのが可及的に防止される。これにより、上記ピストン
の頭部の強度を確保するために、クッションを用いた
り、該ピストン自体を強靭な材料を用いて形成する必要
がなくなる。したがって、本発明では、該変速機操作装
置の組立部品の点数を増大せず、しかも、これまでと同
様の比較的安価な材料を用いてピストンを形成すること
ができるので、本発明は、該変速機操作装置の組立作業
性の向上、重量の軽減および製造価格の低減を図ること
ができつつ、そのピストンの頭部の破損を可及的に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシリンダ装置を変速機操作装置に
適用した一実施例のシフト用シリンダを示した断面図で
ある。

【図２】本発明に係るシリンダ装置を変速機操作装置に
適用した一実施例のシフト用シリンダのフリーピストン
を示した平面図である。

【図３】本発明に係るシリンダ装置を変速機操作装置に
適用した一実施例のシフト用シリンダの要部を示した断
面図である。

【図４】本発明に係るシリンダ装置の他の実施例を示し
た断面図である。

【図５】従来の変速機操作装置を一部断面で示した概念
図である。

【図６】従来の変速機操作装置のフリーピストンを示し
た平面図である。

【図７】従来の変速機操作装置の要部を示した断面図で
ある。

【符号の説明】

２０ シフト用シリンダ ２０ａ 端壁 ２１ 第１シリンダ室 ２２ 第２シリンダ室 ２３ メインピストン ２３ａ ピストンロッド ２４ 第１圧力室 ２５ 第２圧力室 ２６ フリーピストン ２６ａ 頭部 ２７ 大気圧室 ２８ 第３圧力室 ２９ 第１の電磁切換弁 ３０ 第２の電磁切換弁 ３１ 第３の電磁切換弁 ３２ 凹部 ３３ 凸部 ４０ ピストンロッド ４１ ピストン ４１ａ 頭部 ４２ 凹部 ４３ 凸部 Ａ 高圧のエアタンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダハウジング内に摺動自在に配設
   したピストンの頭部に凹部を形成し、ピストン押送用ロ
   ッドによって、上記ピストンを上記シリンダハウジング
   の端壁側に押すようにしたシリンダ装置において、上記
   ピストンの頭部の凹部内に、該頭部の高さに等しい凸部
   を形成したことを特徴とするシリンダ装置。
2. 【請求項２】 上記ピストンは、変速機操作装置におい
   て用いられたフリーピストンであることを特徴とする請
   求項１に記載のシリンダ装置。