JPS59217005A - トリプルピストンシリンダ装置 - Google Patents

トリプルピストンシリンダ装置

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JPS59217005A
JPS59217005A JP8984183A JP8984183A JPS59217005A JP S59217005 A JPS59217005 A JP S59217005A JP 8984183 A JP8984183 A JP 8984183A JP 8984183 A JP8984183 A JP 8984183A JP S59217005 A JPS59217005 A JP S59217005A
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JP
Japan
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piston
piston rod
cylinder
fluid
outer piston
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JP8984183A
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JPH0133683B2 (ja
Inventor
Eiichi Kato
栄一 加藤
Kenichi Omori
謙一 大森
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Hino Jidosha Kogyo KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms
    • F16H61/28Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H61/30Hydraulic or pneumatic motors or related fluid control means therefor
    • F16H2061/307Actuators with three or more defined positions, e.g. three position servos

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  • Actuator (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、トリプルピストンシリンダ装&KQシ、特に
ピストンロッドを変位させるだめのカが受圧面積との関
係で小さくなる場合に、弾性体による押圧力を付加し、
ピストンロッドを変位させる力を均等化し々からピスト
ンロッドを所定の4点位置に簡易な構成によって設定し
得るようにしたシリンダ装置に関する。
従来のシングルピストンシリンダ装置においては、その
ピストンに固着されたピストンロッドを2点には確実に
設定することはできるが、該2点位置に2点の中間位置
を加えた4点位置、例えばトランスミッションの自動変
速操作等において必要とされる4点位置に確実に設定す
ることはでき、l ないという欠点があった。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、シリンダの
中にトリプルピストンを相対的に変位可能に収容するこ
とによって、簡易な構成でピストンロッドを確実に4点
位置に設定することができるようにすることである。ま
た他の目的は、4つのセレクト位置を持つトランスミッ
ションのセレクト操作を単一のシリンダ装置で行い得る
ようにすることである。更に他の目的は、ピストンロッ
ドを変位させるだめの力が受圧面積との関係で特に小さ
い場合に圧縮ばねのばね力を付加することによって、ピ
ストンロッドを変位させるだめの力を均等化することで
あシ、またこれによってピストンロッド及びその関連部
品の寸法を大きくしなくてよいようにし、小型でかつ軽
量なシリンダ装置を提供することである。
要するに本発明は、シリンダと、該シリンダの中空部内
に摺動自在に収容された中空の外側ピストンと、該外側
ピストン内に摺動自在に収容された第1及び第2の中間
ピストンとからなる中間ピストンと、該中間ピストン内
に摺動自在に収容され前記第2の中間ピストンの一端を
貫通し前記シリンダの一端を摺動自在に貫通したピスト
ンロッドが一体的に形成された内側ピストンと、前記シ
リンダの中空部内に収容され前記外側ピストンを前記ピ
ストンロッド側に付勢する弾性体とを備え、前記シリン
ダは、前記外側ピストンを最大量前記ピストンロッド側
に変位させるための第1の流体ボートと、前記外側ピス
トンの中空部に連通し前記第1の中間ピストンを前記外
側ピストン内で前記ピストンロッド側に最大量変位させ
るための第2の流体ボートと、前記外側ピストン、中間
ピストン及び内側ピストンを前記ピストンロッドの反対
側に最大量変位させるための第3の流体ボートとを備え
、前記外側ピストンと中間ピストンと内側ピストンの相
対的な変位によシ前記ピストンロッドを所定の4点位置
に設定し得るようにしかつ前記ピストンロッドの反対側
に最大量変位したときの前記外側ピストンを前記ピスト
ンロッド側に前記弾性体による押圧力を付加して変位さ
せるように構成したことを特徴とするものである。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。本発
明に係るトリプルピストンシリンダ装置1は、シリンダ
2と、外側ピストン3と、第1及び第2の中間ピストン
4a14bとからなる中間ピストン4と、内側ピストン
5と、弾性体の一列たる圧縮はね6とを備えている。
シリンダ2は、密閉構造とされておル、図中右端2aに
は、内側ピストン5と一体的゛に形成されたピストンロ
ッド5aが、シール部材8を介して摺動自在に貫通する
穴部2bが形成されている。
またシリンダ2は、外側ピストン3をピストンロッド5
a側に最大量変位させるための第1の流体ボートPlと
、外側ピストン3の中空部3aに連通し、第1の中間ピ
ストン4aを外側ピストン3内テヒストンロツド5a側
に最大量変位させるための第2の流体ボートP!と、外
側ピストン3と第2の中間ピストン4bと内側ピストン
5とをピストンロッド5aの反対側に最大量変位させる
ための第3の流体ボートP、とを備えている。そしてこ
れらの各流体ボートは、夫々スプール制御弁(図示せず
)等を介してエアやオイル等の流体供給源(図示せず)
に接続されている。
外側ピストン3は、シリンダ2の中空部2C内にシール
部材9を介して摺動自在に収容されていて、中空に形成
されており、図中左端は壁部3bによって密閉され、開
口した図中右端には、シリンダ2の中空部2Cに連通す
る溝3Cが設けられている。また外側ピストン3の図中
下部には、第2の流体ボートP1と中空部3aとを連通
させる溝3dと、畝溝及び中空部3aとに連通ずる連通
穴3eと、シリンダ20図中下部に形成された排出穴2
eに連通ずる溝3gとが夫々設けられている。
そして外側ピストン3は、ストローク込の範囲で゛シリ
ンダ2内を左右に摺動し得るようになっている。
第1の中間ピストン4aは、外側ピストン3内にシール
部材10を介して摺動自在に収容されていて、中空に形
成されており、図中左端には壁部4Cが形成され、該壁
部には、外側ピストン3の中空部3aK連通する穴4d
が形成されている。
また第1の中間ピストン4aは、図中右端に形成された
開口端4eが外側ピストン3の内周面中間部に埋設され
たストッパ12に当接することによって、そのストロ−
クツ2が規制されるようになっている。そしてストロ−
クツ2の範囲で外側ピストン3内を左右に摺動し得るよ
うになっている。
第2の中間ピストン4bは、外側ピストン3内にシール
部材13を介して摺動自在に収容されていて、第1の中
間ピストン4aと同一形状に形成されておυ、図中右端
に形成された壁部4fの穴4gには、ピストンロッド5
aが貫通している。
また第2の中間ピストン4bは、図中左端に形成された
開口端4hが外側ピストン3のストッパ12に当接する
ことによって、そのストローク込が規制されるようにな
っている。そしてストロ−クツ3の範囲で外側ピストン
3内を左右に摺動し得るようになっている。
内側ピストン5は、第1及び第2の中間ピストン4a+
4b内にシール部材15を介して摺動自在に収容されて
いて、ストローク13と14の和の範囲で単独又は第2
の中間ピストン4bを伴って外側ピストン3内を左右に
摺動し得るようになっており、右側にはピストンロッド
5aが一体的に形成されている。
ぞして外側ピストン3と、第1及び第2の中間ピストン
4a+4bから力る中間ピストン4と、内側ピストン5
との相対的な変位によシ、ピストンロッド5aを所定の
4点位置QヱpQ* +Qs及びQ4に設定し得るよう
に構成されている。
圧縮ばね6は、シリンダ2の中空部2C内に配置されて
おり、その両端部は、シリンダ2の左端2g及び外側ピ
ストン3の壁部3bに、夫々形成された凹部2h、3h
に収容されるようになっている。そして該圧縮ばねによ
って外側ピストン3は、ピストンロッド5a側に付勢さ
れるようになっている。
本発明は、上記のように構成されておシ、以下その作用
について説明する。まずピストンロッド5aを最右端の
第1位置Q1に設定する場合を第1図によシ説明する。
矢印B1で示す如く流体を第1の流体ポートP+に流入
させると、外側ピストン3は最右端位置に変位して停止
する。同時に矢印B2で示す如く流体を第2の流体ポー
トP2に流入させると、溝3d及び連通穴3eを通って
該流体は中空部3a内に流入し、第1の中間ロッド4a
はストッパ12に当たる位置に変位して停止し、また内
側ピストン5は第2の中間ピストン4bを伴って該第2
のピストンの壁部4fがシリンダ2の右端2aに当たる
最右端位置に変位して停止する。
この結果、外側ピストン3と内側ピストン5が共に最右
端に変位して停止することとなシ、ピストンロッド5a
は第1位置Q1に設定される。従って、例えばこの第1
位置Q、がセレクトされることによってトランスミッシ
ョンは第5速又は第6速ギヤにシフト可能となる。
次にピストンロッド5aを中間の第2位置Q2に設定す
る場合について第2図によシ説明する。第1図の状態を
維持したまま矢印B、で示す如く流体を第3の流体ポー
トP、に流入させる。この場合、第1及び第3の流体ボ
ー)R,P3に流入する流体の圧力Pは同一とシフ、シ
リンダ2の中空部2Cの断面積をA1、ピストンロッド
5aの断面積をん、圧縮ばね6のばね力をfとすると、
外側ピストン3を図中右方向に押圧する力F、は、F、
=PA、−1−fであり、これに対して外側ピストン3
を図中左方向に押圧する力F2は、F!=P(A、−A
4)=PA、−PA!であシ、力F、は力F、よりPA
、+fに和尚する分だけ大きい。
従って外側ピストン3は停止しておシ、第2の中間ピス
トン4bが左方に動いて内側ピストン5が左方に押圧さ
れて第2の中間ピストン4bがストッパ12に当たるま
でストローク12.−12.の範囲で左方に変位して停
止する。この結果、第1図の状態からピストンロッド5
aはストローク13−ノ、の分だけ左方に移動して第2
位置Q2に設定される。
従って10えは第2位置Q2がセレクトされることでト
ランスミッションは第3速又は第4速ギヤにシフト可能
となる。
次にピストンロッド5aを中間の第3装置Q、に設定す
る場合について第3図によシ説明する。第2図の状態を
維持したまま第2の流体ポー)Paからの流体の供給を
停止すると、内Jll−ピストン5は、第1の中間ピス
トン4aを伴って該第1の中間ピストン4aの壁部4C
が外側ピストン3の壁部3bに当たるまでストローク1
2の範囲で左方に変位して停止ス冷。−この結果、第2
図の状態からピストンロッド5aはストローク右の分だ
け左方に移動して第3位置Q3に設定される。従って、
例えば@3位置Q3がセレクトされることでトランスミ
ッションは第1速又は第2速ギヤにシフト可能となる。
次にピストンロッド5aを最左端の第4位置Q4に設定
する場合について、第4図によシ説明する。
第3図の状態を維持したまま第1の流体ボートP1から
の流体の供給を停止すると、外側ピストン3は、その壁
部3bがシリンダ2の左端2gに当たるまで最左端位置
に変位して停止する。同時に内側ピストン5も第1の中
間ピストン4aを伴って外側ピストン3と共に左方向に
変位する。この結果、外側ピストン3と内側ピストン5
が共に最左端位置に変位して停止することとなシ、ピス
トンロッド5aは第4位置Q4に設定される。従って、
例えば第4位tk:Q、がセレクトされることでトラン
スミッションはリバースキャにシフト可能となる。
以上のようにピストンロッド5aは、流体の流入制御又
は流出制御によって4点位置Q、 、Q、 tQs及び
Q4に確実に設定される。
ここで各位&Q、、Q、、Q、、Q、から他の位置に変
位するときに、ピストンロッド5aを変位させる力Fに
ついて説明する。ピストンロッド5aの直径をり、とじ
、内側ピストン5の直径D□をmD6.中間ピストン4
の直径DzをmDo−)−nD、 、外側ピストン3の
直径り、を”Do+2nD@とする(m及び1mは定数
)。tた第1.@2及びW、3の流体ポートP1゜P、
、P、に流入する流体の圧力Pはすべて同一とし、また
圧縮ばね6のばね力をfとする。
そして第1位置Q、から第2位置Q!に、第2位置Q2
から第3位置Q3に、第3位置Q3から第4位置Q4に
夫々変位するときにピストンロッド5aを変位させる力
を夫々F +t、Fzs、Fa4とすると、Fu =7
((m+nアーmu−11D:P”=4 (m2−1 
)Dir Fs4=7((m+2n )”−i )DIP−fとな
る。
また第4位置Q4から第3位置Q3に、第3位置Q3か
ら第2位置Q2に、第2位置Q2から第1装置Q、に夫
々変位するときにピストンロッド5aを変位させる力を
夫々F4B j f”3□、Filとすると、F1a 
=7D o P十f Fst=−t (m十n)”−m2+i )DIPF2
+ =−m” D: P となる。上式に、例えばm=2.’n==1又はm=3
、n=1を夫々代入すると第1表に示す如く々る。
第1表 第1表において分かるように、カF14の場合の圧力P
の係数は15又は24と他の場合に比べて非常に大きい
のに対して、力l゛43の場合の圧力Pの係数は0.2
5と他の場合に比べて非常に小さくなっているがこの場
合、圧縮ばね6のばねカfが付加されて力F4mを増加
させている。またカF14は、ばね力fによって減少し
ているが、圧力Pの係数が非常に大きくなっているので
、ばねカfの減少ははとんど影響がなく無視してよい。
以上の如くピストンロッド5aを第4位置Q4がら第3
位置Qsに変位させるときのように、該ピストンロッド
を変位させる力が特に小さい場合には、圧縮ばね6によ
ってばねカfが付加されて大きくなるので、ピストンロ
ッド5aを変位させるための力が均等化され特にピスト
ンロッド5aの直径Doを大きくする必要が々い。従っ
て内側ピストン5、中間ピストン4、外側ピストン3及
びシリンダ2の各直径も特に大きくする必要が力いので
、シリンダ装置1は小型でかつ軽量となる。
なお弾性体6は、上記実施例においては、コイルばね状
の圧縮はねによって説明したが、圧縮ばねに代えてベロ
ーズ状等の空気ばねやゴム材を使用してもよい。また外
側ピストン3のピストンロッド5a側の端部を引張ばね
で引張って該外側ピストンをピストンロッド5a側に付
勢するようにしてもよい。また上記説明において、流体
は空気でもオイルでもよい。
本発明は、上記のように構成され、作用するものである
から、シリンダの中にトリプルピストンが相対的に変位
可能に収容されているので、簡易な構成でピストンロッ
ドを確実に4点位置に設定することができるもので、4
つのセレクト位置を持つトランスミッションのセレクト
操作を単一のシリンダ装置で行うことができ、またその
他広範囲の用途に応用することができる効果がある。ま
たピストンロッドを変位させるための力が受圧面積との
関係で特に小さい場合に圧縮ばねのばね力が付加されて
いるので、ピストンロッドを変位させるための力が均等
化される効果が得られる。またこの結果ピストンロッド
及びその関連部品の寸法を大きくする必要がなくカシ、
小型でかつ軽量なシリンダ装置を提供することができ、
極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例に係シ、第1図はピストンロッド
が最右端の第1位置に設定された場合を示すトリプルピ
ストンシリンダ装置の縦断面図、第2図はピストンロッ
ドが中間の第2位置に設定された場合を示す縦断面図、
第3図はピストンロッドが中間の第3位置に設定された
場合を示す縦断面図、第4図はピストンロッドが最左端
の第4位置に設定された場合を示す縦断面図である。 1はトリプルピストンシリンダ装置、2はシリンダ、2
Cは該シリンダの中空部、3は外側ピストン、3aは該
外側ピストンの中空部、4は中間ピストン、4aは第1
の中間ピストン、4bは第2の中間ピストン、5は内側
ピストン、5aはピストンロッド、6は弾性体の一例た
る圧縮はね、P、は第1の流体ボート、P8は第2の流
体ボート、P3は第3の流体ボートである。 特許出願人     日野自動車工業株式会社代理人′
−弁理士  内 1)和 男

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリンダと、該シリンダの中空部内に摺動自在に収容さ
    れた中空の外側ピストンと、該外側ピストン内に摺動自
    在に収容された第1及び第2の中間ピストンとからなる
    中間ピストンと、該中間ピストン内に摺動自在に収容さ
    れ前記第2の中間ピストンの一端を貫通し前記シリンダ
    の一端を摺動自在に貫通したピストンロッドが一体的に
    形成された内側ピストンと、前記シリンダの中空部内に
    収容され前記外側ピストンを前記ピストンロッド側に付
    勢する弾性体とを備え、前記シリンダは、前記外側ピス
    トンを最大量前記ピストンロッド側に変位させるための
    第1の流体ボートと、前記外側ピストンの中空部に述通
    し前記第1の中間ピストンを前記外側ピストン内で前記
    ピストンロッド側に最大量変位させるだめの第2の流体
    ボートと、前記外側ピストン、中間ピストン及び内側ピ
    ストンを前記ピストンロッドの反対側に最大量変位させ
    るための第3の流体ボートとを備え、前記外側ピストン
    と中間ピストンと内側ピストンの相対的な変位によシ前
    記ピストンロンドを所定の4点位置に設定し得るように
    しかつ前記ピストンロッドの反対側に最大量変位したと
    きの前記外側ピストンを前記ピストンロッド側に前記弾
    性体による押圧力を付加して変位させるように構成した
    ことを特徴とするトリプルピストンシリンダ装置。
JP8984183A 1983-05-21 1983-05-21 トリプルピストンシリンダ装置 Granted JPS59217005A (ja)

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JPS59217005A true JPS59217005A (ja) 1984-12-07
JPH0133683B2 JPH0133683B2 (ja) 1989-07-14

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103016594A (zh) * 2012-12-27 2013-04-03 浙江金波减震器制造有限公司 阻尼自动调节的减震器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53109594U (ja) * 1977-02-09 1978-09-01
JPS551009U (ja) * 1978-06-08 1980-01-07

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