JPH112207A

JPH112207A - シリンダ装置

Info

Publication number: JPH112207A
Application number: JP9157114A
Authority: JP
Inventors: Jiyun Kajinami; 順梶並; Isao Okamoto; 勲岡本; Kazunari Imazato; 和成今里
Original assignee: UD Trucks Corp; Sanwa Seiki Ltd
Current assignee: UD Trucks Corp; Sanwa Seiki Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1997-06-13
Publication date: 1999-01-06
Anticipated expiration: 2017-06-13
Also published as: HK1015861A1; US5960698A; CN1100192C; CN1202588A; JP3739179B2; ID20435A

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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２０４，２
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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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，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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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、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。

【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、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。

【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。

【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

───────────────────────────────────────────────────── 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

【特許請求の範囲】

【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。