JPH112207A - シリンダ装置 - Google Patents
シリンダ装置Info
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- JPH112207A JPH112207A JP9157114A JP15711497A JPH112207A JP H112207 A JPH112207 A JP H112207A JP 9157114 A JP9157114 A JP 9157114A JP 15711497 A JP15711497 A JP 15711497A JP H112207 A JPH112207 A JP H112207A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
- F15B11/12—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action
- F15B11/121—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions
- F15B11/123—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor providing distinct intermediate positions; with step-by-step action providing distinct intermediate positions by means of actuators with fluid-operated stops
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】3段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を1部品を除く共通部品により構
成できるようにする。いずれの場合においても、ドリフ
トの発生しない、良好な制御性を確保できるようにす
る。 【解決手段】小径シリンダ1aと大径シリンダ1bを形
成し、大径シリンダ1bを摺動自由な大径部8bと小径
シリンダ1aを摺動自由な小径部8aとを持つ中間段付
きピストン8を収装する。中間段付きピストン8により
小径シリンダ側の第1圧力室14aと大径シリンダ側の
第3圧力室14cを形成する。小径部8a外周に小径シ
リンダ1aとの摺動面に残して大径部8bとの間に環状
の第2圧力室14bを形成する。小径部8aを第1圧力
室に開口する中間シリンダ10に形成し、その内側を第
4圧力室14dとして第1圧力室14a側と分割するよ
うにピストン5を摺動自由に収装する。
め可能なシリンダ装置を1部品を除く共通部品により構
成できるようにする。いずれの場合においても、ドリフ
トの発生しない、良好な制御性を確保できるようにす
る。 【解決手段】小径シリンダ1aと大径シリンダ1bを形
成し、大径シリンダ1bを摺動自由な大径部8bと小径
シリンダ1aを摺動自由な小径部8aとを持つ中間段付
きピストン8を収装する。中間段付きピストン8により
小径シリンダ側の第1圧力室14aと大径シリンダ側の
第3圧力室14cを形成する。小径部8a外周に小径シ
リンダ1aとの摺動面に残して大径部8bとの間に環状
の第2圧力室14bを形成する。小径部8aを第1圧力
室に開口する中間シリンダ10に形成し、その内側を第
4圧力室14dとして第1圧力室14a側と分割するよ
うにピストン5を摺動自由に収装する。
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。
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1724
3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。
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1724
3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2
02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。
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2
02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20
3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。
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20
3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。
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204,2
05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。
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204,2
05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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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11
9,123とトランスミッション側のリンクロッド11
7,121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1
16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11
8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。
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11
9,123とトランスミッション側のリンクロッド11
7,121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1
16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11
8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。
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10
1,102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。
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10
1,102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1
b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。
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1
b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。
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。
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。
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12
a,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。
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12
a,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。
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。
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15
b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。
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15
b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。
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,1
6d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,1
4c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1
1を中間段付きピストン8の受圧面(衝撃吸収部材12
d)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14
d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。
る。圧力室14b,14dの高圧空気は通路16b,1
6d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,1
4c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1
1を中間段付きピストン8の受圧面(衝撃吸収部材12
d)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14
d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14
a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。
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14
a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。
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,15
c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。
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,15
c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,1
6d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。
る。圧力室14b,14dの高圧空気は通路16b,1
6d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15
aをオフして圧力室14aを大気開放する。電磁弁15
bと電磁弁15cの動作順序については、電磁弁15
bのオン後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15c
のオン後に電磁弁15bをオンする、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。〜のいずれでも良いが、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。
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15
aをオフして圧力室14aを大気開放する。電磁弁15
bと電磁弁15cの動作順序については、電磁弁15
bのオン後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15c
のオン後に電磁弁15bをオンする、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。〜のいずれでも良いが、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14
b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1
4c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。
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14
b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1
4c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、電磁弁15bのオフ後に電磁弁1
5cをオフする、電磁弁15cのオフ後に電磁弁15
bをオフする、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。
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、電磁弁15bのオフ後に電磁弁1
5cをオフする、電磁弁15cのオフ後に電磁弁15
bをオフする、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】の場合は、(1)式の条件を最も確実に
満たせる。の場合は、(1)式の条件が満たせない状
態を発生しやすい。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。
満たせる。の場合は、(1)式の条件が満たせない状
態を発生しやすい。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。
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15
bをオフして圧力室14bを大気開放する。電磁弁15
aと電磁弁15cの動作順序は、電磁弁15aのオン
後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン後
に電磁弁15aをオンする、電磁弁15aと電磁弁1
5c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、〜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14
a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14
cに面する受圧面積]…(2)式の条件を満たす必要が
あり、その意味からまたはが良く、確実にはの方
が良い。
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15
bをオフして圧力室14bを大気開放する。電磁弁15
aと電磁弁15cの動作順序は、電磁弁15aのオン
後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン後
に電磁弁15aをオンする、電磁弁15aと電磁弁1
5c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、〜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14
a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14
cに面する受圧面積]…(2)式の条件を満たす必要が
あり、その意味からまたはが良く、確実にはの方
が良い。
【0039】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14
a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。
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14
a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、電磁弁15aのオ
フ後に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ
後に電磁弁15aをオフする、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、その意味からまたはが良く、確実に
はの方が良い。
をオフする。その際の動作順序は、電磁弁15aのオ
フ後に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ
後に電磁弁15aをオフする、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、その意味からまたはが良く、確実に
はの方が良い。
【0041】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14
a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1
4a,14cの圧力を大気圧に低下させることができ
る。
フにより、圧力室14aの圧力は低下する。圧力室14
a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1
4a,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1
4a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。
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1
4a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。
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15
b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、電磁弁15aのオ
ン後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン
後に電磁弁15aをオンする、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1
0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。
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15
b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、電磁弁15aのオ
ン後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン
後に電磁弁15aをオンする、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1
0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】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。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。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。
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。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。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。
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15
aをオフして圧力室14aを大気開放する。電磁弁15
bと電磁弁15cの動作順序は、電磁弁15bのオン
後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン後
に電磁弁15bをオンする、電磁弁15bと電磁弁1
5c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、
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14
c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。
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15
aをオフして圧力室14aを大気開放する。電磁弁15
bと電磁弁15cの動作順序は、電磁弁15bのオン
後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン後
に電磁弁15bをオンする、電磁弁15bと電磁弁1
5c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、
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14
c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。
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、電磁弁15bのオ
フ後に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ
後に電磁弁15bをオフする、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。
をオフする。その動作順序として、電磁弁15bのオ
フ後に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ
後に電磁弁15bをオフする、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】の場合は、(1)式の条件を最も確実に
満たせる。の場合は、(1)式の条件が満たせない状
態を発生しやすい。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。
満たせる。の場合は、(1)式の条件が満たせない状
態を発生しやすい。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。
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。
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1
01の動作方法を説明する。図10は電磁弁15a〜1
5cの動作パターンを表すものである。
01の動作方法を説明する。図10は電磁弁15a〜1
5c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15
bをオフして圧力室14bを大気開放する。電磁弁15
aと電磁弁15cの動作順序は、電磁弁15aのオン
後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン後
に電磁弁15cをオンする、電磁弁15aと電磁弁1
5c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、〜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、その意味からまたはが良く、確実に
はの方が優れている。
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15
bをオフして圧力室14bを大気開放する。電磁弁15
aと電磁弁15cの動作順序は、電磁弁15aのオン
後に電磁弁15cをオンする、電磁弁15cのオン後
に電磁弁15cをオンする、電磁弁15aと電磁弁1
5c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、〜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、その意味からまたはが良く、確実に
はの方が優れている。
【0055】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14
c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1
b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。
ンにより、圧力室14cの圧力が上昇する。圧力室14
c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1
b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、電磁弁15aのオフ後
に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ後に
電磁弁15aをオフする、電磁弁15aと電磁弁15
c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、その意味からまたはが良
く、確実にはの方が優れている。
をオフする。その動作順序は、電磁弁15aのオフ後
に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ後に
電磁弁15aをオフする、電磁弁15aと電磁弁15
c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、その意味からまたはが良
く、確実にはの方が優れている。
【0057】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14
a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1
4a,14cの圧力を大気圧に低下させることができ
る。
フにより、圧力室14aの圧力は低下する。圧力室14
a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1
4a,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14
d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。
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14
d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。
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14
a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。
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14
a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。
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14
a,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L
1を移動し、3位置に停止する。
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14
a,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L
1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,1
6d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。
る。圧力室14b,14dの高圧空気は通路16b,1
6d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。
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、電
磁弁15aのオン後に電磁弁15cをオンする、電磁
弁15cのオン後に電磁弁15aをオンする、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。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。またはでもピストン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、
の動作順序を採用することが望まれる。
磁弁15aのオン後に電磁弁15cをオンする、電磁
弁15cのオン後に電磁弁15aをオンする、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。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。またはでもピストン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、
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。
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。
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、電磁弁15bのオ
フ後に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ
後に電磁弁15bをオフする、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、またはが望ま
しく、確実にはがよい。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。
をオフする。その際の動作順序は、電磁弁15bのオ
フ後に電磁弁15cをオフする、電磁弁15cのオフ
後に電磁弁15bをオフする、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、またはが望ま
しく、確実にはがよい。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】の場合について説明すると、電磁弁15
b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。
b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1
a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。
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1
a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。
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
ある。
【図12】シリンダ装置(a),(b)の概略構成図で
ある。
ある。
【図13】従来装置の説明図である。
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今里 和成 埼玉県与野市新中里三丁目20番30号 三輪 精機株式会社内
Claims (5)
- 【請求項1】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。 - 【請求項2】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。 - 【請求項3】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。 - 【請求項4】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。 - 【請求項5】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。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15711497A JP3739179B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | シリンダ装置 |
US09/031,826 US5960698A (en) | 1997-06-13 | 1998-02-27 | Hydraulic cylinder |
CN98105922A CN1100192C (zh) | 1997-06-13 | 1998-03-30 | 气缸 |
IDP980521A ID20435A (id) | 1997-06-13 | 1998-04-08 | Silinder hidrolik |
HK99101019A HK1015861A1 (en) | 1997-06-13 | 1999-03-12 | Hydraulic cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15711497A JP3739179B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | シリンダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH112207A true JPH112207A (ja) | 1999-01-06 |
JP3739179B2 JP3739179B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=15642536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15711497A Expired - Fee Related JP3739179B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | シリンダ装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5960698A (ja) |
JP (1) | JP3739179B2 (ja) |
CN (1) | CN1100192C (ja) |
HK (1) | HK1015861A1 (ja) |
ID (1) | ID20435A (ja) |
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JP2011247373A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Ishimori Seisakusho:Kk | 多段シリンダ装置 |
CN102954206A (zh) * | 2012-12-03 | 2013-03-06 | 浙江亿日气动科技有限公司 | 集装式气动换挡操纵系统 |
CN103322182A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 中国人民解放军装甲兵工程学院 | 车辆气动换档装置 |
Families Citing this family (7)
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CN101498325B (zh) * | 2008-01-30 | 2011-03-30 | 北京航空航天大学 | 新型节能密炼机上顶栓气缸及其控制系统 |
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