流体圧シリンダ
【課題】ピストンロッドが最もストロークしたときの倒れに対するタフネスを向上させると共に、配管を簡易にするようにした流体圧シリンダを提供する。
【解決手段】流体圧（油圧）シリンダ１０において、シリンダチューブ１２の内部に収容される主ピストン２０と、その両側から延ばされるピストンロッド２２と、主ピストン２０の両側に配置される第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂと、第１から第４の油室を備え、ピストンロッド２２は、第１、第２の給排ポートｓ１，ｓ２を介して第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに同一の油圧が供給されるとき、中立位置Ｎに位置すると共に、第３または第４の油室２６ｃ，２６ｄに油圧（流体圧）が供給されるとき、中立位置Ｎから前進する前進位置Ｄまたは後進する後進位置Ｒに移動可能に構成する。
【解決手段】流体圧（油圧）シリンダ１０において、シリンダチューブ１２の内部に収容される主ピストン２０と、その両側から延ばされるピストンロッド２２と、主ピストン２０の両側に配置される第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂと、第１から第４の油室を備え、ピストンロッド２２は、第１、第２の給排ポートｓ１，ｓ２を介して第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに同一の油圧が供給されるとき、中立位置Ｎに位置すると共に、第３または第４の油室２６ｃ，２６ｄに油圧（流体圧）が供給されるとき、中立位置Ｎから前進する前進位置Ｄまたは後進する後進位置Ｒに移動可能に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は流体圧シリンダに関し、より具体的には中立位置を含む複数の位置を容易に得ることができるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流体圧シリンダとして、特許文献１，２記載の技術が知られている。特許文献１記載の技術にあっては、径の異なる２個のシリンダ（シリンダチューブ）を直列かつ同軸上に連結し、２組のシリンダとピストンの位置を組み合わせることにより、３段階のストローク位置を得ることを可能にしている。
【０００３】
特許文献１記載の技術にあっては、４ポートからなる２組の流体圧給排ポートを備え、それぞれに個別の流体圧を供給するように構成されることから、シリンダやピストンのストロークに屈曲可能な４本の配管が必要となり、装置が複雑かつ大型化する不都合があった。
【０００４】
そのため、特許文献２記載の技術において、第１のシリンダのピストンと第２のシリンダのシリンダを兼用すると共に、第１のシリンダを経由して第２のシリンダに流体圧を供給し、第１、第２のシリンダのピストンの両側の圧力室に給排する流体圧を２つの電磁弁で制御して４段階のストロークを得るように構成することで、特許文献１記載の技術の不都合を解消している。
【０００５】
他方、その構成ではストローク位置によって２つの電磁弁を同時に切り換える必要があり、部品ばらつきによって所望のストロークが得られない不都合が新たに生じる。そこで、特許文献２記載の技術においては、同時に切り換えることなく、所望のストロークが得られるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２９６２１１号公報
【特許文献２】特開平８−１０９９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２記載の技術にあっては、ピストン、より正確にはピストンロッドが片持ち構造であるため、ピストンロッドが最もストロークしたとき、軸方向の支持スパンが短くなり、倒れに対するタフネスが不足する恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２記載の技術にあっては上記したように、２つの電磁弁を同時に切り換えることなく、所望のストロークが得られるように構成することで特許文献１記載の技術の屈曲可能な４本の配管を必要とする不都合を解消しているが、そのために流体圧の給排経路を別にすることで微妙なセッティングが必要となっている。
【０００９】
この発明の目的は上記した課題を解決し、ピストンロッドが最もストロークしたときの倒れに対するタフネスを向上させると共に、配管を簡易にするようにした流体圧シリンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る流体圧シリンダにあっては、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの端部を閉塞する第１、第２のキャップと、前記第１、第２のキャップの内方において前記シリンダチューブの内壁に固定される第１、第２の隔壁と、前記第１、第２の隔壁で形成される空間に摺動可能に収容される主ピストンと、前記第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように前記主ピストンの両側から延ばされる第１、第２のピストンロッドと、前記主ピストンを前記第１、第２の隔壁で形成される空間内で移動可能に前記主ピストンの両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストンと、前記第１のキャップと第１の隔壁の間に形成される第１の空間に流体圧を給排可能な第１の流体圧給排ポートと、前記第２のキャップと第２の隔壁の間に形成される第２の空間に流体圧を給排可能な第２の流体圧給排ポートと、前記第１の隔壁と主ピストンの間に形成される第３の空間に流体圧を給排可能な第３の流体圧給排ポートと、前記第２の隔壁と主ピストンの間に形成される第４の空間に流体圧を給排可能な第４の流体圧給排ポートとを備え、前記ピストンロッドは、前記第１、第２の給排ポートを介して前記第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置すると共に、前記第３または第４の空間に流体圧が供給されるとき、前記中立位置から前進する前進位置または後進する後進位置に移動可能に構成した。
【００１１】
請求項２に係る流体圧シリンダにあっては、前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、一端が前記第１または第２の隔壁に係合可能であると共に、他端が前記主ピストンに係合可能に構成した。
【００１２】
請求項３に係る油圧シリンダにあっては、前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、前記ピストンロッドに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、前記第１、第２の隔壁のピストンロッドが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入される如く構成した。
【００１３】
請求項４に係る流体圧シリンダにあっては、前記主ピストンに油路切替用のランドが形成される如く構成した。
【００１４】
請求項５に係る流体圧シリンダにあっては、前記第１、第２の副ピストンは前記主ピストンより小径に構成した。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る流体圧シリンダにあっては、シリンダチューブの端部を閉塞する第１、第２のキャップの内方においてシリンダチューブの内壁に固定される第１、第２の隔壁と、第１、第２の隔壁で形成される空間に摺動可能に収容される主ピストンと、第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように主ピストンの両側から延ばされる第１、第２のピストンロッドと、主ピストンを第１、第２の隔壁で形成される空間内で移動可能に主ピストンの両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストンと、第１のキャップと第１の隔壁の間に形成される第１の空間に流体圧を給排可能な第１の流体圧給排ポートと、第２のキャップと第２の隔壁の間に形成される第２の空間に流体圧を給排可能な第２の流体圧給排ポートと、第１の隔壁と主ピストンの間に形成される第３の空間に流体圧を給排可能な第３の流体圧給排ポートと、第２の隔壁と主ピストンの間に形成される第４の空間に流体圧を給排可能な第４の流体圧給排ポートとを備え、ピストンロッドは、第１、第２の給排ポートを介して第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置すると共に、第３または第４の空間に流体圧が供給されるとき、中立位置から前進する前進位置または後進する後進位置に移動可能に構成、即ち、第１、第２のピストンロッドが第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように主ピストンの両側から延ばされると共に、流体圧の供給に応じて中立位置から前進あるいは後進位置に移動するように構成したので、ピストンロッドが最も移動（ストローク）したときの倒れに対するタフネスを向上させることができる。
【００１６】
また、ピストンロッドは第１、第２の給排ポートを介して第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置するように構成したので、同一の流体圧を供給すれば足りることとなり、流体圧供給機構の構成も簡易できる。また、同一の流体圧を供給すれば足りるため、センサで位置を検出してフィードバック制御するなどの複雑な構成を必要とすることがない。
【００１７】
また、基本的には１個のシリンダチューブと主ピストンからなる油圧シリンダに副ピストンを追加しただけの構成であるので、特許文献１，２記載の技術のように２個のシリンダチューブと２個のピストンを組み合わせてなる構成に比し、構造が容易となる。
【００１８】
請求項２に係る流体圧シリンダにあっては、第１、第２の副ピストンはそれぞれ、一端が第１または第２の隔壁に係合可能であると共に、他端が主ピストンに係合可能に構成したので、上記した効果に加え、ピストンロッドを中立位置に一層確実に位置させることができる。
【００１９】
請求項３に係る油圧シリンダにあっては、第１、第２の副ピストンはそれぞれ、ピストンロッドに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、第１、第２の隔壁のピストンロッドが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入される如く構成したので、上記した効果に加え、構成を一層簡易にすることができる。
【００２０】
請求項４に係る流体圧シリンダにあっては、主ピストンに油路切替用のランドが形成される如く構成したので、上記した効果に加え、前進位置または後進位置への移動の自由度を上げることができると共に、外の油圧要素への油圧の供給・遮断を物理的に切り替えることが可能となり、フェールセーフ上有用となる。
【００２１】
請求項５に係る流体圧シリンダにあっては、第１、第２の副ピストンは主ピストンより小径に構成したので、上記した効果に加え、第１、第２の副ピストンを動作させてピストンロッドを中立位置に位置させるときの流体圧を、然らざる場合に比し、低くすることができ、省エネルギにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【図２】図１に示すその流体圧シリンダの推し力と戻し力を説明する説明図である。
【図３】図１に示す流体圧シリンダの基本動作を説明する説明図である。
【図４】図３に示す油圧シリンダの基本動作における流体圧供給を示す説明図である。
【図５】図１に示す油圧シリンダをＤＣＴのギヤ選択機構に接続した場合を示す説明図である。
【図６】図１に示す油圧シリンダを二輪自動車の変速機に接続した場合を示す説明図である。
【図７】第１実施例に係る流体圧シリンダの油圧供給機構の変形例を示す縦断面図である。
【図８】この発明の第２実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【図９】図８に示す構成において油圧給排に伴う主ピストンの位置（変位）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照してこの発明に係る流体圧シリンダを実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１はこの発明の第１実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図、図２はその流体圧シリンダの推し力と戻し力を説明する説明図、図３はその流体圧シリンダの基本動作を説明する説明図、図４は図３の基本動作における流体圧供給を示す説明図である。
【００２５】
以下説明すると、符号１０は流体圧シリンダを示す。尚、この明細書において作動流体としては作動油、流体圧としては油圧（作動油の圧力）を用いることから、以降、「流体圧シリンダ」を「油圧シリンダ」という。油圧シリンダ１０は例えば車両の変速機のマニュルバルブなどに接続される。
【００２６】
油圧シリンダ１０は、図１に示す如く、シリンダチューブ１２と、シリンダチューブ１２の端部〔両端〕を閉塞する第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと、第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂの内方においてシリンダチューブ１２の内壁１２ａに固定される第１、第２の隔壁（ストッパリング）１６ａ，１６ｂと、第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間に摺動可能に収容される主ピストン２０と、第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂを貫通するように主ピストン２０の両側（図において左右両側）から延ばされる第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂと、主ピストン２０を第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間内で移動可能に主ピストン２０の両側（図において左右両側）に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストン（リターンピストン）２４ａ，２４ｂとを備える。
【００２７】
第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂは主ピストン２０より（径方向の長さにおいて）小径に構成されると共に、主ピストン２０と第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂは別体あるいは一体に構成される。
【００２８】
第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂはそれぞれ、第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂにおいて第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入されるように構成される。
【００２９】
第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂ、即ち、それを構成するスリーブ状部材の一端にはフランジ２４ａ１，２４ｂ１がシリンダキャップ１２に向けて径方向に形成され、第１または第２の隔壁１６ａ，１６ｂに係合可能に構成されると共に、他端が主ピストン２０に当接（係合）可能に構成される。
【００３０】
尚、以降、第１、第２の名称を付すと共に、末尾に添え字ａ，ｂを付して示す部材を総称するときは、添え字ａ，ｂを省略し、例えばピストンロッド２２と示す。
【００３１】
油圧シリンダ１０はさらに、第１のキャップ１４ａと第１の隔壁１６ａの間に形成される第１の油室（空間）２６ａに油圧（流体圧）を給排可能な第１の油圧（流体圧）給排ポートｓ１と、第２のキャップ１４ｂと第２の隔壁１６ｂの間に形成される第２の油室（空間）２６ｂに油圧（流体圧）を給排可能な第２の油圧（流体圧）給排ポートｓ２と、第１の隔壁１６ａと主ピストン２０の間に形成される第３の油室（空間）２６ｃに油圧（流体圧）を給排可能な第３の油圧（流体圧）給排ポートｍ１と、第２の隔壁１６ｂと主ピストン２０の間に形成される第４の油室（空間）２６ｄに油圧（流体圧）を給排可能な第４の流体圧給排ポートｍ２とを備える。
【００３２】
油圧給排ポートｓｎ（ｓ１，ｓ２），ｍｎ（ｍ１、ｍ２）は油室２６への作動油の供給と油室２６からの作動油の排出用のポートを兼用する。尚、符号３０はサークリップを示す。
【００３３】
図示の構成において、シリンダチューブ１２と、キャップ１４と、隔壁１６と、主ピストン２０と、ピストンロッド２２と、副ピストン２４と、油室２６と、油圧給排ポートｓｎ，ｓｍは、側面視（第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂの軸方向から見たとき）において全て円筒形状を呈すると共に、シリンダチューブ１２を除き、平面視において左右対称の構造を有する。
【００３４】
図示の如く、油圧シリンダ１０は油圧供給機構３２に接続され、そこから油圧を給排されて動作する。
【００３５】
油圧供給機構３２は、図１の下部に示す如く、作動油を貯留するリザーバ３２ａと、油圧ポンプ３２ｂと、レギュレータバルブ３２ｃと、２個の切替バルブ３２ｄ１，３２ｄ２を備える。
【００３６】
即ち、リザーバ３２ａに貯留された作動油（例えばＡＴＦ）は車両のエンジンで駆動される油圧ポンプ３２ｂで汲み上げられて加圧され、レギュレータバルブ３２ｃで所定圧に調圧された後、第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに供給される。
【００３７】
このように、油圧供給機構３２においては油圧シリンダ１０の第１、第２の油圧給排ポートｓ１，ｓ２から第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに同一の油圧が供給されるように構成される。
【００３８】
また、レギュレータバルブ３２ｃで調圧された油圧は、並列に配置された２個の切替バルブ３２ｄに送られる。２個の切替バルブ３２ｄはそれぞれ、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３４によってソレノイドが励磁・消磁されるとき油路を切り替えるように構成される。
【００３９】
従って、レギュレータバルブ３２ｃで調圧された油圧は、第３の油圧給排ポートｍ１あるいは第４の油圧給排ポートｍ２を介して第３の油室２０ｃあるいは第４の油室２０ｄに供給される。
【００４０】
図２に示す如く、ピストンロッド２２には、矢印で示す軸方向（図で左右方向）への推し力と戻し力が作用する。
【００４１】
ここで、図３と図４を参照して油圧シリンダ１０の基本動作を説明する。図３に示す構成は、ピストンロッド２２をマニュアルバルブ（図示せず）に接続した場合である。
【００４２】
副ピストン２４などは左右対称に構成されることから、油圧給排ポートｓ１，ｓ２を介して第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに同一の流体圧、より具体的にはｍｎへの供給圧に対して小さいパイロット圧ＰＬを供給すると、ピストンロッド２２は中立位置Ｎに位置すると共に、油圧給排ポートｍ１またはｍ２を介して第３の油室２６ｃまたは第４の油室２６ｄに油圧を供給するとき、中立位置Ｎから（図３において）前進する前進位置Ｄまたは後進する後進位置Ｒに移動するように構成される。
【００４３】
即ち、図４から明らかな如く、油圧給排ポートｓ１，ｓ２に油圧を常に供給しておき、ピストンロッド２２（換言すれば主ピストン２０）を移動させたい方向に対応する側の油圧給排ポートｍ１あるいはｍ２に油圧を供給する一方、逆のポートｍ２あるいはｍ１から油圧を排出させると、その方向に移動させることができる。尚、油圧給排ポートｍ１あるいはｍ２からの油圧の供給を停止すると、ピストンロッド２２は中立位置Ｎに復帰する。
【００４４】
図５は油圧シリンダ１０をデュアル・クラッチ・トランスミッション（Dual Clutch Transmission）のギヤ選択機構のスリーブドグクラッチ１００が連結されるシフトフォーク１０２に接続した場合を示す説明図である。
【００４５】
図示の構成において図３と図４を参照して説明したように油圧シリンダ１０を中立位置から動作させると、シフトフォーク１０２が図で左右に移動し、それに連結されるスリーブドグクラッチ１００が中立位置から移動して図で左右に配置されるｎ速、ｍ速のドリブンギヤのドグクラッチのうちのいずれかと係合する。
【００４６】
図６は油圧シリンダ１０を二輪自動車の変速機のシフトドラム２００に連結されるラチェット２０２に接続した場合を示す説明図である。同様に油圧シリンダ１０を中立位置から動作させると、ラチェット２０２が図で左右に移動し、それに連結されるシフトドラム２００が矢印で示すように回転して変速する。
【００４７】
尚、油圧供給機構３２の構成は図１に示す他、種々変形可能である。例えば、図７に示す如く、２個の切替バルブ３２ｄ１，３２ｄ２を直列に配置しても良い。
【実施例２】
【００４８】
図８はこの発明の第２実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【００４９】
第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例に係る油圧シリンダ１０にあっては、主ピストン２０の軸方向長さを増加させ、そこに油路切替用のランドを刻設するようにした。即ち、図示の如く、ポートｐ１，ｐ２，ｐ３を形成するようにした。ポートｐ１は油圧源、ポートｐ２は油圧シリンダ１０の外の油圧要素（油圧アクチュエータなど）に接続される。
【００５０】
図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、油圧給排に伴う主ピストン２０の位置（変位）を示す説明図である。
【００５１】
油圧給排ポートのうち、ｓ１，ｓ２にパイロット圧ＰＬを供給しつつ、ｍ１をドレン，ｍ２を油圧源に接続すると、主パイロット２０は図９（ａ）に示す位置にあり、ポートｐ１，ｐ２，ｐ３は外部との接続が断たれる。
【００５２】
ｍ１，ｍ２を共にドレンに接続すると、主パイロット２０は図９（ｂ）に示す位置に変位し、ポートｐ２から油圧が外の油圧要素に供給される。
【００５３】
また、ｍ１を油圧源、ｍ２をドレンに接続すると、主パイロット２０は図９（ｃ）に示す位置に変位し、油圧はポートｐ３からドレンされ、外の油圧要素に供給されない。
【００５４】
このように主ピストン２０に油路切替用のランドを刻設して外の油圧要素に油圧を供給・遮断可能に構成したので、油圧シリンダ１０を第１実施例の図３に示すＤ，Ｎ，Ｒの３ポジションの切替えに使用するとき、外の油圧要素に供給・遮断される油圧はフェールセーフ上、極めて有用である。
【００５５】
即ち、油圧シリンダ１０においてＤ，Ｎ，Ｒ切り替えピストン（主ピストン）２０の物理的な位置に対応して油圧を発生できるということは、個別に切り替えバルブを使用して油圧を供給する場合と比較して車両にフェール事象が発生するまでのフェール数を減少でき、フェール事象発生の確率を低減できるからである。
【００５６】
例えば、第２実施例に係る油圧シリンダ１０の外の油圧要素をパーキングロックアクチュエータとした場合、主ピストン２０がＮ位置にあるときのみアクチュエータに油圧が供給され、Ｄ，Ｒ位置（走行中）ではパーキングロックが行われないことを物理的に保証することができる。
【００５７】
即ち、一般的なソレノイドを用いて切替える場合、通例はソレノイドがフェールすればパーキングロックが発生してしまうのに対し、第２実施例に係る油圧シリンダ１０にあっては、ソレノイドがフェールしたとしても、油圧はＮ位置以外では遮断されるため、パーキングロックに至ることがない。
【００５８】
尚、残余の構成は第１実施例と異ならないので、同一の部材に同一の符号を付して説明に代える。
【００５９】
第１、第２実施例に係る油圧（流体圧）シリンダ１０にあっては、シリンダチューブ１２と、前記シリンダチューブ１２の端部を閉塞する第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと、前記第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂの内方において前記シリンダチューブ１２の内壁に固定される第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂと、前記第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間に摺動可能に収容される主ピストン２０と、前記第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂを貫通するように前記主ピストン２０の両側から延ばされる第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂと、前記主ピストン２０を前記第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間内で移動可能に前記主ピストン２０の両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂと、前記第１のキャップ１４ａと第１の隔壁１６ａの間に形成される第１の油室（空間）２６ａに油圧（流体圧）を給排可能な第１の流体圧給排ポートｓ１と、前記第２のキャップ１４ｂと第２の隔壁１６ｂの間に形成される第２の油室（空間）２６ｂに油圧（流体圧）を給排可能な第２の流体圧給排ポートｓ２と、前記第１の隔壁１６ａと主ピストン２０の間に形成される第３の油室（空間）２６ｃに油圧（流体圧）を給排可能な第３の流体圧給排ポートｍ１と、前記第２の隔壁１６ｂと主ピストン２０の間に形成される第４の油室（空間）２６ｄに油圧（流体圧）を給排可能な第４の流体圧給排ポートｍ２とを備え、前記ピストンロッド２２は、前記第１、第２の給排ポートｓ１，ｓ２を介して前記第１、第２の油室（空間）２６ａ，２６ｂに同一の油圧（流体圧）が供給されるとき、中立位置Ｎに位置すると共に、前記第３または第４の油室（空間）２６ｃ，２６ｄに油圧（流体圧）が供給されるとき、前記中立位置Ｎから前進する前進位置Ｄまたは後進する後進位置Ｒに移動可能に構成したので、ピストンロッド２２が最も移動（ストローク）したときの倒れに対するタフネスを向上させることができる。
【００６０】
また、ピストンロッド２２は第１、第２の給排ポートｓ１，ｓ２を介して第１、第２の油室（空間）２６ａ，２６ｂに同一の油圧（流体圧。パイロット圧）が供給されるとき、中立位置Ｎに位置するように構成したので、同一の油圧（流体圧）を供給すれば足りることとなり、油圧（流体圧）供給機構３２の構成も簡易できる。また、同一の油圧（流体圧）を供給すれば足りるため、センサで位置を検出してフィードバック制御するなどの複雑な構成を必要とすることがない。
【００６１】
また、基本的には１個のシリンダチューブ１２と主ピストン２０からなる油圧シリンダ１０にピストン（副ピストン）２４を追加しただけの構成であるので、特許文献１，２記載の技術のように２個のシリンダチューブと２個のピストンを組み合わせてなる構成に比し、構造が容易となる。
【００６２】
また、前記第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂはそれぞれ、一端が前記第１または第２の隔壁１６ａ，１６ｂに係合可能であると共に、他端が前記主ピストン２０に係合可能に構成したので、上記した効果に加え、ピストンロッド２２を中立位置に一層確実に位置させることができる。
【００６３】
また、前記第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂはそれぞれ、前記ピストンロッド２２に嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、前記第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂのピストンロッド２２が貫通する貫通孔に摺動可能に挿入される如く構成したので、上記した効果に加え、構成を一層簡易にすることができる。
【００６４】
また、前記主ピストン２０に油路切替用のランドが形成される如く構成したので、上記した効果に加え、前進位置または後進位置への移動の自由度を上げることができると共に、外の油圧要素への油圧の供給・遮断を物理的に切り替えることが可能となり、フェールセーフ上有用となる。
【００６５】
また、前記第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂは前記主ピストン２０より小径に構成したので、上記した効果に加え、第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂを動作させてピストンロッド２２を中立位置Ｎに位置させるときの油圧（流体圧）を、然らざる場合に比し、低いパイロット圧にすることができ、省エネルギにすることができる。
【００６６】
尚、上記において、副ピストン２４などは（図３などの）平面視において左右対称の構造とし、受圧面積を左右で同一に構成したが、受圧面積を左右で変え、左右位置への作動荷重と中立位置への戻し荷重、即ち、４種類の荷重の大きさをそれぞれ個別に設定しても良い。
【００６７】
より具体的には、例えばピストンロッド２２を重力方向に平行に配置すると共に、その先端に重量物が接続されるような構成としたとき、その重量物の重量をキャンセルするように受圧面積を設定しても良い。
【００６８】
また、作動流体として作動油を開示したが、それに限られるものではなく、水、空気など他の作動流体を用いるシリンダにも適用可能である。
【００６９】
また、図示した構成は例示であり、それに限定されるものではない。例えば、必要に応じてオイルシールなどを適宜追加しても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 油圧（流体圧）シリンダ、１２ シリンダチューブ、１４ａ，１４ｂ 第１、第２のキャップ、１６ａ，１６ｂ 第１、第２の隔壁、２０ 主ピストン、２２ａ，２２ｂ 第１、第２のピストンロッド、２４ 第１、第２の副ピストン、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ 第１、第２、第３、第４の油室（空間）、３０ サークリップ、３２ 油圧供給機構、３４ ＥＣＵ、ｓ１，ｓ２ 第１、第２の油圧（流体圧）給排ポート、ｍ１，ｍ２ 第３、第４の油圧（流体圧）給排ポート
【技術分野】
【０００１】
この発明は流体圧シリンダに関し、より具体的には中立位置を含む複数の位置を容易に得ることができるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の流体圧シリンダとして、特許文献１，２記載の技術が知られている。特許文献１記載の技術にあっては、径の異なる２個のシリンダ（シリンダチューブ）を直列かつ同軸上に連結し、２組のシリンダとピストンの位置を組み合わせることにより、３段階のストローク位置を得ることを可能にしている。
【０００３】
特許文献１記載の技術にあっては、４ポートからなる２組の流体圧給排ポートを備え、それぞれに個別の流体圧を供給するように構成されることから、シリンダやピストンのストロークに屈曲可能な４本の配管が必要となり、装置が複雑かつ大型化する不都合があった。
【０００４】
そのため、特許文献２記載の技術において、第１のシリンダのピストンと第２のシリンダのシリンダを兼用すると共に、第１のシリンダを経由して第２のシリンダに流体圧を供給し、第１、第２のシリンダのピストンの両側の圧力室に給排する流体圧を２つの電磁弁で制御して４段階のストロークを得るように構成することで、特許文献１記載の技術の不都合を解消している。
【０００５】
他方、その構成ではストローク位置によって２つの電磁弁を同時に切り換える必要があり、部品ばらつきによって所望のストロークが得られない不都合が新たに生じる。そこで、特許文献２記載の技術においては、同時に切り換えることなく、所望のストロークが得られるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２９６２１１号公報
【特許文献２】特開平８−１０９９０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１，２記載の技術にあっては、ピストン、より正確にはピストンロッドが片持ち構造であるため、ピストンロッドが最もストロークしたとき、軸方向の支持スパンが短くなり、倒れに対するタフネスが不足する恐れがある。
【０００８】
また、特許文献２記載の技術にあっては上記したように、２つの電磁弁を同時に切り換えることなく、所望のストロークが得られるように構成することで特許文献１記載の技術の屈曲可能な４本の配管を必要とする不都合を解消しているが、そのために流体圧の給排経路を別にすることで微妙なセッティングが必要となっている。
【０００９】
この発明の目的は上記した課題を解決し、ピストンロッドが最もストロークしたときの倒れに対するタフネスを向上させると共に、配管を簡易にするようにした流体圧シリンダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、請求項１に係る流体圧シリンダにあっては、シリンダチューブと、前記シリンダチューブの端部を閉塞する第１、第２のキャップと、前記第１、第２のキャップの内方において前記シリンダチューブの内壁に固定される第１、第２の隔壁と、前記第１、第２の隔壁で形成される空間に摺動可能に収容される主ピストンと、前記第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように前記主ピストンの両側から延ばされる第１、第２のピストンロッドと、前記主ピストンを前記第１、第２の隔壁で形成される空間内で移動可能に前記主ピストンの両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストンと、前記第１のキャップと第１の隔壁の間に形成される第１の空間に流体圧を給排可能な第１の流体圧給排ポートと、前記第２のキャップと第２の隔壁の間に形成される第２の空間に流体圧を給排可能な第２の流体圧給排ポートと、前記第１の隔壁と主ピストンの間に形成される第３の空間に流体圧を給排可能な第３の流体圧給排ポートと、前記第２の隔壁と主ピストンの間に形成される第４の空間に流体圧を給排可能な第４の流体圧給排ポートとを備え、前記ピストンロッドは、前記第１、第２の給排ポートを介して前記第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置すると共に、前記第３または第４の空間に流体圧が供給されるとき、前記中立位置から前進する前進位置または後進する後進位置に移動可能に構成した。
【００１１】
請求項２に係る流体圧シリンダにあっては、前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、一端が前記第１または第２の隔壁に係合可能であると共に、他端が前記主ピストンに係合可能に構成した。
【００１２】
請求項３に係る油圧シリンダにあっては、前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、前記ピストンロッドに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、前記第１、第２の隔壁のピストンロッドが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入される如く構成した。
【００１３】
請求項４に係る流体圧シリンダにあっては、前記主ピストンに油路切替用のランドが形成される如く構成した。
【００１４】
請求項５に係る流体圧シリンダにあっては、前記第１、第２の副ピストンは前記主ピストンより小径に構成した。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る流体圧シリンダにあっては、シリンダチューブの端部を閉塞する第１、第２のキャップの内方においてシリンダチューブの内壁に固定される第１、第２の隔壁と、第１、第２の隔壁で形成される空間に摺動可能に収容される主ピストンと、第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように主ピストンの両側から延ばされる第１、第２のピストンロッドと、主ピストンを第１、第２の隔壁で形成される空間内で移動可能に主ピストンの両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストンと、第１のキャップと第１の隔壁の間に形成される第１の空間に流体圧を給排可能な第１の流体圧給排ポートと、第２のキャップと第２の隔壁の間に形成される第２の空間に流体圧を給排可能な第２の流体圧給排ポートと、第１の隔壁と主ピストンの間に形成される第３の空間に流体圧を給排可能な第３の流体圧給排ポートと、第２の隔壁と主ピストンの間に形成される第４の空間に流体圧を給排可能な第４の流体圧給排ポートとを備え、ピストンロッドは、第１、第２の給排ポートを介して第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置すると共に、第３または第４の空間に流体圧が供給されるとき、中立位置から前進する前進位置または後進する後進位置に移動可能に構成、即ち、第１、第２のピストンロッドが第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように主ピストンの両側から延ばされると共に、流体圧の供給に応じて中立位置から前進あるいは後進位置に移動するように構成したので、ピストンロッドが最も移動（ストローク）したときの倒れに対するタフネスを向上させることができる。
【００１６】
また、ピストンロッドは第１、第２の給排ポートを介して第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置するように構成したので、同一の流体圧を供給すれば足りることとなり、流体圧供給機構の構成も簡易できる。また、同一の流体圧を供給すれば足りるため、センサで位置を検出してフィードバック制御するなどの複雑な構成を必要とすることがない。
【００１７】
また、基本的には１個のシリンダチューブと主ピストンからなる油圧シリンダに副ピストンを追加しただけの構成であるので、特許文献１，２記載の技術のように２個のシリンダチューブと２個のピストンを組み合わせてなる構成に比し、構造が容易となる。
【００１８】
請求項２に係る流体圧シリンダにあっては、第１、第２の副ピストンはそれぞれ、一端が第１または第２の隔壁に係合可能であると共に、他端が主ピストンに係合可能に構成したので、上記した効果に加え、ピストンロッドを中立位置に一層確実に位置させることができる。
【００１９】
請求項３に係る油圧シリンダにあっては、第１、第２の副ピストンはそれぞれ、ピストンロッドに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、第１、第２の隔壁のピストンロッドが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入される如く構成したので、上記した効果に加え、構成を一層簡易にすることができる。
【００２０】
請求項４に係る流体圧シリンダにあっては、主ピストンに油路切替用のランドが形成される如く構成したので、上記した効果に加え、前進位置または後進位置への移動の自由度を上げることができると共に、外の油圧要素への油圧の供給・遮断を物理的に切り替えることが可能となり、フェールセーフ上有用となる。
【００２１】
請求項５に係る流体圧シリンダにあっては、第１、第２の副ピストンは主ピストンより小径に構成したので、上記した効果に加え、第１、第２の副ピストンを動作させてピストンロッドを中立位置に位置させるときの流体圧を、然らざる場合に比し、低くすることができ、省エネルギにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【図２】図１に示すその流体圧シリンダの推し力と戻し力を説明する説明図である。
【図３】図１に示す流体圧シリンダの基本動作を説明する説明図である。
【図４】図３に示す油圧シリンダの基本動作における流体圧供給を示す説明図である。
【図５】図１に示す油圧シリンダをＤＣＴのギヤ選択機構に接続した場合を示す説明図である。
【図６】図１に示す油圧シリンダを二輪自動車の変速機に接続した場合を示す説明図である。
【図７】第１実施例に係る流体圧シリンダの油圧供給機構の変形例を示す縦断面図である。
【図８】この発明の第２実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【図９】図８に示す構成において油圧給排に伴う主ピストンの位置（変位）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照してこの発明に係る流体圧シリンダを実施するための形態について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１はこの発明の第１実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図、図２はその流体圧シリンダの推し力と戻し力を説明する説明図、図３はその流体圧シリンダの基本動作を説明する説明図、図４は図３の基本動作における流体圧供給を示す説明図である。
【００２５】
以下説明すると、符号１０は流体圧シリンダを示す。尚、この明細書において作動流体としては作動油、流体圧としては油圧（作動油の圧力）を用いることから、以降、「流体圧シリンダ」を「油圧シリンダ」という。油圧シリンダ１０は例えば車両の変速機のマニュルバルブなどに接続される。
【００２６】
油圧シリンダ１０は、図１に示す如く、シリンダチューブ１２と、シリンダチューブ１２の端部〔両端〕を閉塞する第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと、第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂの内方においてシリンダチューブ１２の内壁１２ａに固定される第１、第２の隔壁（ストッパリング）１６ａ，１６ｂと、第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間に摺動可能に収容される主ピストン２０と、第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂを貫通するように主ピストン２０の両側（図において左右両側）から延ばされる第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂと、主ピストン２０を第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間内で移動可能に主ピストン２０の両側（図において左右両側）に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストン（リターンピストン）２４ａ，２４ｂとを備える。
【００２７】
第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂは主ピストン２０より（径方向の長さにおいて）小径に構成されると共に、主ピストン２０と第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂは別体あるいは一体に構成される。
【００２８】
第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂはそれぞれ、第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂにおいて第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入されるように構成される。
【００２９】
第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂ、即ち、それを構成するスリーブ状部材の一端にはフランジ２４ａ１，２４ｂ１がシリンダキャップ１２に向けて径方向に形成され、第１または第２の隔壁１６ａ，１６ｂに係合可能に構成されると共に、他端が主ピストン２０に当接（係合）可能に構成される。
【００３０】
尚、以降、第１、第２の名称を付すと共に、末尾に添え字ａ，ｂを付して示す部材を総称するときは、添え字ａ，ｂを省略し、例えばピストンロッド２２と示す。
【００３１】
油圧シリンダ１０はさらに、第１のキャップ１４ａと第１の隔壁１６ａの間に形成される第１の油室（空間）２６ａに油圧（流体圧）を給排可能な第１の油圧（流体圧）給排ポートｓ１と、第２のキャップ１４ｂと第２の隔壁１６ｂの間に形成される第２の油室（空間）２６ｂに油圧（流体圧）を給排可能な第２の油圧（流体圧）給排ポートｓ２と、第１の隔壁１６ａと主ピストン２０の間に形成される第３の油室（空間）２６ｃに油圧（流体圧）を給排可能な第３の油圧（流体圧）給排ポートｍ１と、第２の隔壁１６ｂと主ピストン２０の間に形成される第４の油室（空間）２６ｄに油圧（流体圧）を給排可能な第４の流体圧給排ポートｍ２とを備える。
【００３２】
油圧給排ポートｓｎ（ｓ１，ｓ２），ｍｎ（ｍ１、ｍ２）は油室２６への作動油の供給と油室２６からの作動油の排出用のポートを兼用する。尚、符号３０はサークリップを示す。
【００３３】
図示の構成において、シリンダチューブ１２と、キャップ１４と、隔壁１６と、主ピストン２０と、ピストンロッド２２と、副ピストン２４と、油室２６と、油圧給排ポートｓｎ，ｓｍは、側面視（第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂの軸方向から見たとき）において全て円筒形状を呈すると共に、シリンダチューブ１２を除き、平面視において左右対称の構造を有する。
【００３４】
図示の如く、油圧シリンダ１０は油圧供給機構３２に接続され、そこから油圧を給排されて動作する。
【００３５】
油圧供給機構３２は、図１の下部に示す如く、作動油を貯留するリザーバ３２ａと、油圧ポンプ３２ｂと、レギュレータバルブ３２ｃと、２個の切替バルブ３２ｄ１，３２ｄ２を備える。
【００３６】
即ち、リザーバ３２ａに貯留された作動油（例えばＡＴＦ）は車両のエンジンで駆動される油圧ポンプ３２ｂで汲み上げられて加圧され、レギュレータバルブ３２ｃで所定圧に調圧された後、第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに供給される。
【００３７】
このように、油圧供給機構３２においては油圧シリンダ１０の第１、第２の油圧給排ポートｓ１，ｓ２から第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに同一の油圧が供給されるように構成される。
【００３８】
また、レギュレータバルブ３２ｃで調圧された油圧は、並列に配置された２個の切替バルブ３２ｄに送られる。２個の切替バルブ３２ｄはそれぞれ、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３４によってソレノイドが励磁・消磁されるとき油路を切り替えるように構成される。
【００３９】
従って、レギュレータバルブ３２ｃで調圧された油圧は、第３の油圧給排ポートｍ１あるいは第４の油圧給排ポートｍ２を介して第３の油室２０ｃあるいは第４の油室２０ｄに供給される。
【００４０】
図２に示す如く、ピストンロッド２２には、矢印で示す軸方向（図で左右方向）への推し力と戻し力が作用する。
【００４１】
ここで、図３と図４を参照して油圧シリンダ１０の基本動作を説明する。図３に示す構成は、ピストンロッド２２をマニュアルバルブ（図示せず）に接続した場合である。
【００４２】
副ピストン２４などは左右対称に構成されることから、油圧給排ポートｓ１，ｓ２を介して第１、第２の油室２６ａ，２６ｂに同一の流体圧、より具体的にはｍｎへの供給圧に対して小さいパイロット圧ＰＬを供給すると、ピストンロッド２２は中立位置Ｎに位置すると共に、油圧給排ポートｍ１またはｍ２を介して第３の油室２６ｃまたは第４の油室２６ｄに油圧を供給するとき、中立位置Ｎから（図３において）前進する前進位置Ｄまたは後進する後進位置Ｒに移動するように構成される。
【００４３】
即ち、図４から明らかな如く、油圧給排ポートｓ１，ｓ２に油圧を常に供給しておき、ピストンロッド２２（換言すれば主ピストン２０）を移動させたい方向に対応する側の油圧給排ポートｍ１あるいはｍ２に油圧を供給する一方、逆のポートｍ２あるいはｍ１から油圧を排出させると、その方向に移動させることができる。尚、油圧給排ポートｍ１あるいはｍ２からの油圧の供給を停止すると、ピストンロッド２２は中立位置Ｎに復帰する。
【００４４】
図５は油圧シリンダ１０をデュアル・クラッチ・トランスミッション（Dual Clutch Transmission）のギヤ選択機構のスリーブドグクラッチ１００が連結されるシフトフォーク１０２に接続した場合を示す説明図である。
【００４５】
図示の構成において図３と図４を参照して説明したように油圧シリンダ１０を中立位置から動作させると、シフトフォーク１０２が図で左右に移動し、それに連結されるスリーブドグクラッチ１００が中立位置から移動して図で左右に配置されるｎ速、ｍ速のドリブンギヤのドグクラッチのうちのいずれかと係合する。
【００４６】
図６は油圧シリンダ１０を二輪自動車の変速機のシフトドラム２００に連結されるラチェット２０２に接続した場合を示す説明図である。同様に油圧シリンダ１０を中立位置から動作させると、ラチェット２０２が図で左右に移動し、それに連結されるシフトドラム２００が矢印で示すように回転して変速する。
【００４７】
尚、油圧供給機構３２の構成は図１に示す他、種々変形可能である。例えば、図７に示す如く、２個の切替バルブ３２ｄ１，３２ｄ２を直列に配置しても良い。
【実施例２】
【００４８】
図８はこの発明の第２実施例に係る流体圧シリンダの縦断面図である。
【００４９】
第１実施例と相違する点に焦点をおいて説明すると、第２実施例に係る油圧シリンダ１０にあっては、主ピストン２０の軸方向長さを増加させ、そこに油路切替用のランドを刻設するようにした。即ち、図示の如く、ポートｐ１，ｐ２，ｐ３を形成するようにした。ポートｐ１は油圧源、ポートｐ２は油圧シリンダ１０の外の油圧要素（油圧アクチュエータなど）に接続される。
【００５０】
図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、油圧給排に伴う主ピストン２０の位置（変位）を示す説明図である。
【００５１】
油圧給排ポートのうち、ｓ１，ｓ２にパイロット圧ＰＬを供給しつつ、ｍ１をドレン，ｍ２を油圧源に接続すると、主パイロット２０は図９（ａ）に示す位置にあり、ポートｐ１，ｐ２，ｐ３は外部との接続が断たれる。
【００５２】
ｍ１，ｍ２を共にドレンに接続すると、主パイロット２０は図９（ｂ）に示す位置に変位し、ポートｐ２から油圧が外の油圧要素に供給される。
【００５３】
また、ｍ１を油圧源、ｍ２をドレンに接続すると、主パイロット２０は図９（ｃ）に示す位置に変位し、油圧はポートｐ３からドレンされ、外の油圧要素に供給されない。
【００５４】
このように主ピストン２０に油路切替用のランドを刻設して外の油圧要素に油圧を供給・遮断可能に構成したので、油圧シリンダ１０を第１実施例の図３に示すＤ，Ｎ，Ｒの３ポジションの切替えに使用するとき、外の油圧要素に供給・遮断される油圧はフェールセーフ上、極めて有用である。
【００５５】
即ち、油圧シリンダ１０においてＤ，Ｎ，Ｒ切り替えピストン（主ピストン）２０の物理的な位置に対応して油圧を発生できるということは、個別に切り替えバルブを使用して油圧を供給する場合と比較して車両にフェール事象が発生するまでのフェール数を減少でき、フェール事象発生の確率を低減できるからである。
【００５６】
例えば、第２実施例に係る油圧シリンダ１０の外の油圧要素をパーキングロックアクチュエータとした場合、主ピストン２０がＮ位置にあるときのみアクチュエータに油圧が供給され、Ｄ，Ｒ位置（走行中）ではパーキングロックが行われないことを物理的に保証することができる。
【００５７】
即ち、一般的なソレノイドを用いて切替える場合、通例はソレノイドがフェールすればパーキングロックが発生してしまうのに対し、第２実施例に係る油圧シリンダ１０にあっては、ソレノイドがフェールしたとしても、油圧はＮ位置以外では遮断されるため、パーキングロックに至ることがない。
【００５８】
尚、残余の構成は第１実施例と異ならないので、同一の部材に同一の符号を付して説明に代える。
【００５９】
第１、第２実施例に係る油圧（流体圧）シリンダ１０にあっては、シリンダチューブ１２と、前記シリンダチューブ１２の端部を閉塞する第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと、前記第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂの内方において前記シリンダチューブ１２の内壁に固定される第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂと、前記第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間に摺動可能に収容される主ピストン２０と、前記第１、第２のキャップ１４ａ，１４ｂと第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂを貫通するように前記主ピストン２０の両側から延ばされる第１、第２のピストンロッド２２ａ，２２ｂと、前記主ピストン２０を前記第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂで形成される空間内で移動可能に前記主ピストン２０の両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂと、前記第１のキャップ１４ａと第１の隔壁１６ａの間に形成される第１の油室（空間）２６ａに油圧（流体圧）を給排可能な第１の流体圧給排ポートｓ１と、前記第２のキャップ１４ｂと第２の隔壁１６ｂの間に形成される第２の油室（空間）２６ｂに油圧（流体圧）を給排可能な第２の流体圧給排ポートｓ２と、前記第１の隔壁１６ａと主ピストン２０の間に形成される第３の油室（空間）２６ｃに油圧（流体圧）を給排可能な第３の流体圧給排ポートｍ１と、前記第２の隔壁１６ｂと主ピストン２０の間に形成される第４の油室（空間）２６ｄに油圧（流体圧）を給排可能な第４の流体圧給排ポートｍ２とを備え、前記ピストンロッド２２は、前記第１、第２の給排ポートｓ１，ｓ２を介して前記第１、第２の油室（空間）２６ａ，２６ｂに同一の油圧（流体圧）が供給されるとき、中立位置Ｎに位置すると共に、前記第３または第４の油室（空間）２６ｃ，２６ｄに油圧（流体圧）が供給されるとき、前記中立位置Ｎから前進する前進位置Ｄまたは後進する後進位置Ｒに移動可能に構成したので、ピストンロッド２２が最も移動（ストローク）したときの倒れに対するタフネスを向上させることができる。
【００６０】
また、ピストンロッド２２は第１、第２の給排ポートｓ１，ｓ２を介して第１、第２の油室（空間）２６ａ，２６ｂに同一の油圧（流体圧。パイロット圧）が供給されるとき、中立位置Ｎに位置するように構成したので、同一の油圧（流体圧）を供給すれば足りることとなり、油圧（流体圧）供給機構３２の構成も簡易できる。また、同一の油圧（流体圧）を供給すれば足りるため、センサで位置を検出してフィードバック制御するなどの複雑な構成を必要とすることがない。
【００６１】
また、基本的には１個のシリンダチューブ１２と主ピストン２０からなる油圧シリンダ１０にピストン（副ピストン）２４を追加しただけの構成であるので、特許文献１，２記載の技術のように２個のシリンダチューブと２個のピストンを組み合わせてなる構成に比し、構造が容易となる。
【００６２】
また、前記第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂはそれぞれ、一端が前記第１または第２の隔壁１６ａ，１６ｂに係合可能であると共に、他端が前記主ピストン２０に係合可能に構成したので、上記した効果に加え、ピストンロッド２２を中立位置に一層確実に位置させることができる。
【００６３】
また、前記第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂはそれぞれ、前記ピストンロッド２２に嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、前記第１、第２の隔壁１６ａ，１６ｂのピストンロッド２２が貫通する貫通孔に摺動可能に挿入される如く構成したので、上記した効果に加え、構成を一層簡易にすることができる。
【００６４】
また、前記主ピストン２０に油路切替用のランドが形成される如く構成したので、上記した効果に加え、前進位置または後進位置への移動の自由度を上げることができると共に、外の油圧要素への油圧の供給・遮断を物理的に切り替えることが可能となり、フェールセーフ上有用となる。
【００６５】
また、前記第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂは前記主ピストン２０より小径に構成したので、上記した効果に加え、第１、第２の副ピストン２４ａ，２４ｂを動作させてピストンロッド２２を中立位置Ｎに位置させるときの油圧（流体圧）を、然らざる場合に比し、低いパイロット圧にすることができ、省エネルギにすることができる。
【００６６】
尚、上記において、副ピストン２４などは（図３などの）平面視において左右対称の構造とし、受圧面積を左右で同一に構成したが、受圧面積を左右で変え、左右位置への作動荷重と中立位置への戻し荷重、即ち、４種類の荷重の大きさをそれぞれ個別に設定しても良い。
【００６７】
より具体的には、例えばピストンロッド２２を重力方向に平行に配置すると共に、その先端に重量物が接続されるような構成としたとき、その重量物の重量をキャンセルするように受圧面積を設定しても良い。
【００６８】
また、作動流体として作動油を開示したが、それに限られるものではなく、水、空気など他の作動流体を用いるシリンダにも適用可能である。
【００６９】
また、図示した構成は例示であり、それに限定されるものではない。例えば、必要に応じてオイルシールなどを適宜追加しても良い。
【符号の説明】
【００７０】
１０ 油圧（流体圧）シリンダ、１２ シリンダチューブ、１４ａ，１４ｂ 第１、第２のキャップ、１６ａ，１６ｂ 第１、第２の隔壁、２０ 主ピストン、２２ａ，２２ｂ 第１、第２のピストンロッド、２４ 第１、第２の副ピストン、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ 第１、第２、第３、第４の油室（空間）、３０ サークリップ、３２ 油圧供給機構、３４ ＥＣＵ、ｓ１，ｓ２ 第１、第２の油圧（流体圧）給排ポート、ｍ１，ｍ２ 第３、第４の油圧（流体圧）給排ポート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダチューブと、前記シリンダチューブの端部を閉塞する第１、第２のキャップと、前記第１、第２のキャップの内方において前記シリンダチューブの内壁に固定される第１、第２の隔壁と、前記第１、第２の隔壁で形成される空間に摺動可能に収容される主ピストンと、前記第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように前記主ピストンの両側から延ばされる第１、第２のピストンロッドと、前記主ピストンを前記第１、第２の隔壁で形成される空間内で移動可能に前記主ピストンの両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストンと、前記第１のキャップと第１の隔壁の間に形成される第１の空間に流体圧を給排可能な第１の流体圧給排ポートと、前記第２のキャップと第２の隔壁の間に形成される第２の空間に流体圧を給排可能な第２の流体圧給排ポートと、前記第１の隔壁と主ピストンの間に形成される第３の空間に流体圧を給排可能な第３の流体圧給排ポートと、前記第２の隔壁と主ピストンの間に形成される第４の空間に流体圧を給排可能な第４の流体圧給排ポートとを備え、前記ピストンロッドは、前記第１、第２の給排ポートを介して前記第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置すると共に、前記第３または第４の空間に流体圧が供給されるとき、前記中立位置から前進する前進位置または後進する後進位置に移動可能に構成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、一端が前記第１または第２の隔壁に係合可能であると共に、他端が前記主ピストンに係合可能に構成されることを特徴とする請求項１記載の油圧シリンダ。
【請求項３】
前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、前記ピストンロッドに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、前記第１、第２の隔壁のピストンロッドが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入されることを特徴とする請求項１または２記載の流体圧シリンダ。
【請求項４】
前記主ピストンに油路切替用のランドが形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の流体圧シリンダ。
【請求項５】
前記第１、第２の副ピストンは前記主ピストンより小径に構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の流体圧シリンダ。
【請求項１】
シリンダチューブと、前記シリンダチューブの端部を閉塞する第１、第２のキャップと、前記第１、第２のキャップの内方において前記シリンダチューブの内壁に固定される第１、第２の隔壁と、前記第１、第２の隔壁で形成される空間に摺動可能に収容される主ピストンと、前記第１、第２のキャップと第１、第２の隔壁を貫通するように前記主ピストンの両側から延ばされる第１、第２のピストンロッドと、前記主ピストンを前記第１、第２の隔壁で形成される空間内で移動可能に前記主ピストンの両側に配置されると共に、同一の軸方向長さを有する第１、第２の副ピストンと、前記第１のキャップと第１の隔壁の間に形成される第１の空間に流体圧を給排可能な第１の流体圧給排ポートと、前記第２のキャップと第２の隔壁の間に形成される第２の空間に流体圧を給排可能な第２の流体圧給排ポートと、前記第１の隔壁と主ピストンの間に形成される第３の空間に流体圧を給排可能な第３の流体圧給排ポートと、前記第２の隔壁と主ピストンの間に形成される第４の空間に流体圧を給排可能な第４の流体圧給排ポートとを備え、前記ピストンロッドは、前記第１、第２の給排ポートを介して前記第１、第２の空間に同一の流体圧が供給されるとき、中立位置に位置すると共に、前記第３または第４の空間に流体圧が供給されるとき、前記中立位置から前進する前進位置または後進する後進位置に移動可能に構成されることを特徴とする流体圧シリンダ。
【請求項２】
前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、一端が前記第１または第２の隔壁に係合可能であると共に、他端が前記主ピストンに係合可能に構成されることを特徴とする請求項１記載の油圧シリンダ。
【請求項３】
前記第１、第２の副ピストンはそれぞれ、前記ピストンロッドに嵌装可能なスリーブ状部材からなると共に、前記第１、第２の隔壁のピストンロッドが貫通する貫通孔に摺動可能に挿入されることを特徴とする請求項１または２記載の流体圧シリンダ。
【請求項４】
前記主ピストンに油路切替用のランドが形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の流体圧シリンダ。
【請求項５】
前記第１、第２の副ピストンは前記主ピストンより小径に構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の流体圧シリンダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１７９６４４（Ｐ２０１１−１７９６４４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４６５１０（Ｐ２０１０−４６５１０）
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]