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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2025-01-30
(54)【発明の名称】２系統液圧アクチュエータ
(51)【国際特許分類】
F15B 15/14 20060101AFI20250123BHJP
【ＦＩ】
F15B15/14 315
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024543116
(86)(22)【出願日】2023-02-02
(85)【翻訳文提出日】2024-07-19
(86)【国際出願番号】 US2023061811
(87)【国際公開番号】W WO2023158928
(87)【国際公開日】2023-08-24
(31)【優先権主張番号】63/310,679
(32)【優先日】2022-02-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】514196156
【氏名又は名称】パーカー ハネフィン コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】Ｐａｒｋｅｒ Ｈａｎｎｉｆｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
【住所又は居所原語表記】６０３５ Ｐａｒｋｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ， ＯＨ ４４１２４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100119013
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(74)【代理人】
【識別番号】100162824
【弁理士】
【氏名又は名称】石崎 亮
(72)【発明者】
【氏名】リー ジェイムズ イー
(72)【発明者】
【氏名】フィン ガブリエル ティ
(72)【発明者】
【氏名】トラン コン
【テーマコード（参考）】
3H081
【Ｆターム（参考）】
3H081AA08
3H081BB01
3H081CC18
3H081DD16
3H081DD21
3H081DD33
3H081FF01
3H081FF13
3H081HH01
3H081HH10
(57)【要約】
アクチュエータは、シリンダアセンブリ内で軸線方向に一緒に可動の一次ピストンおよび二次ピストンと、第１の室、第２の室、第３の室および第４の室を備え、第１の室内に流体が流れると、一次ピストンが前進し、第２の室内に流体が流れると、一次ピストンが後退し、第３の室内の流体により加えられる、二次ピストンを前進させるための前進流体力が、第４の室内の流体により加えられる、二次ピストンを後退させるための後退流体力と異なっている、複数の室と、第３の室または第４の室から流体を受け取って、二次ピストンに作用している流体力に抵抗するかまたは二次ピストンに作用している流体力に加算するための釣合い力を二次ピストンに加え、これによって、前進流体力と後退流体力との間の差を補償するように構成された力釣合い室とを含む。
【選択図】図２
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクチュエータであって、シリンダアセンブリの内部に少なくとも部分的に配置された一次ピストンと、
前記シリンダアセンブリの内部に少なくとも部分的に配置された二次ピストンであって、前記一次ピストンと前記二次ピストンとは、前記シリンダアセンブリの内部で軸線方向に一緒に運動するように構成されている、前記二次ピストンと、
前記シリンダアセンブリの内部に形成された複数の室であって、（ｉ）第１の室であって、該第１の室に流体が流れると、前記一次ピストンが前進する、前記第１の室と、（ｉｉ）第２の室であって、該第２の室に流体が流れると、前記一次ピストンが後退する、前記第２の室と、（ｉｉｉ）第３の室であって、該第３の室に流体が流れると、前記二次ピストンが前進する、前記第３の室と、（ｉｖ）第４の室であって、該第４の室に流体が流れると、前記二次ピストンが後退する、前記第４の室と、を備え、前記第３の室内の流体により加えられる、前記二次ピストンを前進させるための前進流体力が、前記第４の室内の流体により加えられる、前記二次ピストンを後退させるための後退流体力と異なっている、前記複数の室と、
前記第３の室または前記第４の室から流体を受け取って、前記二次ピストンに作用している流体力に抵抗するかまたは前記二次ピストンに作用している前記流体力に加算するための釣合い力を前記二次ピストンに加え、これによって、前記前進流体力と前記後退流体力との間の差を補償するように構成された力釣合い室と、
を備える、アクチュエータ。
【請求項2】
前記シリンダアセンブリは、一次シリンダと、
前記一次シリンダに結合された二次シリンダと
を備え、
前記一次シリンダと前記二次シリンダとは、前記一次ピストンと前記二次ピストンとを内部で軸線方向に運動させることができる円筒形の長手方向空洞を形成している、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項3】
前記一次シリンダはフランジを有し、前記二次シリンダは各々のフランジを有し、前記アクチュエータは、
前記一次シリンダの前記フランジと前記二次シリンダの前記各々のフランジとの間に配置された中央グランドと、
前記一次シリンダの前記フランジと、前記二次シリンダの前記各々のフランジと、前記中央グランドとを互いに結合する複数の締結具と、
をさらに備える、請求項２記載のアクチュエータ。
【請求項4】
前記中央グランドは、前記一次シリンダの前記フランジと相互作用する第１のグランド部分と、
前記二次シリンダの前記各々のフランジと相互作用する、前記第１のグランド部分と別体の第２のグランド部分と
を備える、請求項３記載のアクチュエータ。
【請求項5】
前記アクチュエータは、前記シリンダアセンブリの内部に部分的に配置された、前記二次ピストンに結合されたピストンロッドをさらに備え、前記一次ピストンは、前記二次ピストンと前記ピストンロッドとの間に固定されており、これによって、前記一次ピストンと、前記二次ピストンと、前記ピストンロッドとが、軸線方向に一緒に運動する、請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項6】
前記アクチュエータは、固定されたままとなるように、前記シリンダアセンブリに結合された静止ピストンと、
前記二次ピストンに結合されていて、前記静止ピストンの外面をスライド可能である内側シリンダと
をさらに備え、
前記力釣合い室は、前記静止ピストンの前記外面と前記内側シリンダの内面との間に形成されており、これによって、前記釣合い力が前記内側シリンダに加えられ、該内側シリンダが前記釣合い力を前記二次ピストンに伝達する、
請求項１記載のアクチュエータ。
【請求項7】
前記力釣合い室は、前記静止ピストンに形成された長手方向通路と１つ以上の交差穴とを介して前記第３の室に流体接続されており、これによって、前記二次ピストンが前進するときに、前記力釣合い室が前記第３の室から流体を受け取り、前記力釣合い室内の流体は、前記第３の室内の流体により前記二次ピストンに加えられている前記前進流体力に抵抗するために、前記釣合い力を前記二次ピストンに加える、請求項６記載のアクチュエータ。
【請求項8】
前記力釣合い室は前記第４の室に流体接続されており、これによって、前記二次ピストンが後退するときに、前記力釣合い室が前記第４の室から流体を受け取り、前記力釣合い室内の流体は、前記第４の室内の流体により前記二次ピストンに加えられている前記後退流体力への加算力として、前記釣合い力を前記二次ピストンに加える、請求項６記載のアクチュエータ。
【請求項9】
前記アクチュエータは、前記静止ピストンに結合された、半径方向において前記内側シリンダと前記二次ピストンとの間に介在させられた釣合い管をさらに備え、前記二次ピストンは、該二次ピストンが前進または後退するときに、前記釣合い管の外面を軸線方向に運動するように構成されている、請求項６記載のアクチュエータ。
【請求項10】
流体をアクチュエータの第１の室と第３の室とに供給して、前記アクチュエータのピストンロッドを前進させることであって、前記アクチュエータは、一次ピストンと二次ピストンとを備え、該二次ピストンは前記ピストンロッドに結合されており、前記一次ピストンは、前記二次ピストンと前記ピストンロッドとに固定されており、これによって、前記一次ピストンと、前記二次ピストンと、前記ピストンロッドとが、軸線方向に一緒に運動し、流体を前記第１の室に供給することによって、前記一次ピストンが前進し、流体を前記第３の室に供給することによって、前記二次ピストンを前進させるための前進流体力が加えられる、前進させることと、流体を前記アクチュエータの第２の室と第４の室とに供給して、前記アクチュエータの前記ピストンロッドを後退させることであって、流体を前記第２の室に供給することによって、前記一次ピストンが後退し、流体を前記第４の室に供給することによって、前記二次ピストンを後退させるための、前記前進流体力と異なる後退流体力が加えられる、前記後退させることと、
流体を前記第３の室または前記第４の室から力釣合い室に供給して、前記二次ピストンに作用している流体力に抵抗するかまたは前記二次ピストンに作用している前記流体力に加算するための釣合い力を前記二次ピストンに加え、これによって、前記前進流体力と前記後退流体力との間の差を補償することと、
を含む、方法。
【請求項11】
前記アクチュエータは、（ｉ）前記一次ピストンと前記二次ピストンとを内部で軸線方向に運動させることができるシリンダアセンブリと、（ｉｉ）固定されたままとなるように、前記シリンダアセンブリに結合された静止ピストンと、（ｉｉｉ）前記二次ピストンに結合されていて、前記静止ピストンの外面をスライド可能である内側シリンダとをさらに備え、前記釣合い力を前記二次ピストンに加えることが、前記釣合い力を内側シリンダに加え、該内側シリンダが前記釣合い力を前記二次ピストンに伝達することを含む、
請求項１０記載の方法。
【請求項12】
流体を前記力釣合い室に供給することは、前記二次ピストンが前進するときに、流体を前記第３の室から、前記静止ピストンに形成された１つ以上の交差穴と長手方向通路とを通して前記力釣合い室に供給することと、
前記第３の室内の流体により前記二次ピストンに加えられている前記前進流体力に抵抗するために、前記釣合い力を前記二次ピストンに加えることと
を含む、請求項１１記載の方法。
【請求項13】
流体を前記力釣合い室に供給することは、前記二次ピストンが後退するときに、流体を前記第４の室から前記力釣合い室に供給することと、
前記第４の室内の流体により前記二次ピストンに加えられている前記後退流体力への加算力として、前記釣合い力を前記二次ピストンに加えることと
を含む、請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０２２年２月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３１０，６７９号の優先権を主張し、その内容全体を参照により、本明細書に完全に記載してあるかのごとく本明細書に援用するものとする。
本願は、２０２２年２月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３１０，６７９号の優先権を主張し、その内容全体を参照により、本明細書に完全に記載してあるかのごとく本明細書に援用するものとする。
【背景技術】
【0002】
液圧シリンダアクチュエータは、機械的な操作を容易にするために液圧力を使用するシリンダを含んでいる。特に、液圧シリンダアクチュエータは、ピストンが内部でスライドすることができる中空円筒形の管を含んでいる。ピストンはシリンダを２つの室に分割することができる。一方の室に加圧流体が供給されると、ピストンが運動する。複動式のアクチュエータは、両方向に運動することができるピストンを有している。このピストンの両側の間のあらゆる流体圧差によって、シリンダの内部でピストンが運動させられる。
【0003】
液圧アクチュエータは、種々の用途、例えば、液圧式の機械類（例えば掘削機、ローダ等）の器具の制御および航空機の操縦翼面の運動に使用されてよい。例えば、航空機は、典型的には、操縦可能に位置決めされているときに航空機の動きを誘導する複数の飛行操縦翼面（固定翼航空機）または１つ以上のサイクリックピッチ制御スワッシュプレート（回転翼航空機）を含んでいる。
【0004】
幾つかの重要な用途、例えば航空機操縦系統では、冗長的な制御、例えば、操縦翼面を運動させるための複数のアクチュエータを設けて、１つのアクチュエータの制御が失われても、別のアクチュエータが操縦翼面を安全に運動させることができるようにすることが所望される場合がある。さらに、これらのアクチュエータの力は加算的であり、これによって、アクチュエータが加えることができる力を増大させることができる。
【0005】
幾つかの用途、例えば軍事用途では、さらに、アクチュエータを耐弾性に構成して、アクチュエータの一部が損傷しても、アクチュエータが作動し続けることができるようにすることが所望される場合がある。アクチュエータの重量を実質的に増加させることなく、アクチュエータを耐弾性にすることが所望される場合がある。
【0006】
本明細書の開示が提示しているのは、考慮すべき上記の問題および別の問題に関することである。
【発明の概要】
【0007】
本開示は、２系統液圧アクチュエータに関する実施形態を説明している。
【0008】
第１の例示的な実施形態において、本開示は、アクチュエータを説明している。このアクチュエータは、シリンダアセンブリの内部に少なくとも部分的に配置された一次ピストンと、シリンダアセンブリの内部に少なくとも部分的に配置された二次ピストンであって、一次ピストンと二次ピストンとが、シリンダアセンブリの内部で軸線方向に一緒に運動するように構成されている、二次ピストンと、シリンダアセンブリの内部に形成された複数の室であって、（ｉ）第１の室であって、この第１の室に流体が流れると、一次ピストンが前進する、第１の室と、（ｉｉ）第２の室であって、この第２の室に流体が流れると、一次ピストンが後退する、第２の室と、（ｉｉｉ）第３の室であって、この第３の室に流体が流れると、二次ピストンが前進する、第３の室と、（ｉｖ）第４の室であって、この第４の室に流体が流れると、二次ピストンが後退する、第４の室とを備え、第３の室内の流体により加えられる、二次ピストンを前進させるための前進流体力が、第４の室内の流体により加えられる、二次ピストンを後退させるための後退流体力と異なっている、複数の室と、第３の室または第４の室から流体を受け取って、二次ピストンに作用している流体力に抵抗するかまたは二次ピストンに作用している流体力に加算するための釣合い力を二次ピストンに加え、これによって、前進流体力と後退流体力との間の差を補償するように構成された力釣合い室とを含む。
【0009】
第２の例示的な実施形態において、本開示は、第１の例示的な実施形態のアクチュエータを作動させる方法を説明している。
【0010】
第３の例示的な実施形態において、本開示は、流体の供給源と、流体リザーバと、第１の例示的な実施形態のアクチュエータと、流体の供給源からアクチュエータに流れ、このアクチュエータから流体リザーバに流れる流体流を制御する１つ以上のマニホールドとを含む、液圧系統を説明している。
【0011】
前述した概要は例示的なものにすぎず、なんら限定を意図するものではない。図面および以下の詳細な説明を参照することで、上述した例示的な態様、実施形態および特徴に加えて、更なる態様、実施形態および特徴が明らかになるはずである。
【0012】
例示的な例の特徴と考えられる新規な特徴は、添付の特許請求の範囲に記載してある。しかしながら、例示的な例のほかに、使用の好適な形態、更なる対象およびその説明は、本開示の例示的な例の以下の詳細な説明を添付の図面に相俟って読みながら参照することで、最もよく理解できるはずである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示は、２系統液圧アクチュエータに関する。幾つかの用途では、複数の液圧シリンダアクチュエータは、１つのアクチュエータの制御が失われた場合に冗長性を提供するだけでなく、アクチュエータにより操縦される部材（例えば、ヘリコプタの回転翼または固定翼航空機の操縦翼面）に加えることができる力を増大させるためにも使用されてよい。
【0015】
１つの例では、アクチュエータは、長いシリンダが多数のピストン、例えば、共通のロッドに結合された２つのピストンを収容するように、一列にずらされた２つの系統を含んでいてよい。しかしながら、このような構成では、このような長いシリンダを装甲して、ピストンを弾道損傷に対して防護することが難しくなってしまう場合がある。さらに、このようなアクチュエータでは、一方の系統に対する損傷が他方の系統に伝播して、アクチュエータ全体の制御が失われてしまう場合がある。
【0016】
別の例では、アクチュエータが３つの別体のピストンを含んでいてよく、中央のピストンが１つの系統によって制御され、中央のピストンの各側に設けられた外側の２つのピストンが第２の系統によって制御される。この例では、中央のピストンに割り当てられた系統が作動しなくても、第２の系統が別の２つのピストンを作動させ、これによって、アクチュエータが作動し続けることが可能となる。一方の系統に対する損傷が他方の系統に伝播することはないものの、このような構成は大型の構造に繋がってしまう。このことは、幾つかの用途において所望されない場合がある。さらに、３つの別体のシリンダを装甲すると、アクチュエータが大幅に重くなってしまう場合がある。
【0017】
さらに、このような３ピストン構成では、ピストンが共通のヨークに結合されている。外側の２つのピストンは、ヨークに作用する間接的な負荷経路を有している。これによって、剛性が減じられ、アクチュエータが振動に基づく損傷をより被りやすくなってしまう場合がある。さらに、外側のピストンの間の力の不釣合いが、曲げおよび側方負荷に繋がってしまう場合がある。
【0018】
したがって、冗長性を提供する２系統液圧アクチュエータを有することが所望される場合がある。さらに、このような２系統アクチュエータが、一方の系統から他方の系統への損傷の伝播を阻止することが所望される場合がある。こうして、一方の系統が故障しても、他方の系統が作動し続けることができる。また、このような２系統アクチュエータを、３ピストン構成と比べて、より小さな構造（例えば、端から端までのより小さな長さ）で構成することが所望される場合もある。このようなアクチュエータはより高い剛性を有していて、これによって、振動性能を向上させることができる。
【0019】
図１には、例示的な実施形態によるアクチュエータ１００の斜視図が示してある。このアクチュエータ１００は、シリンダアセンブリ１０２とピストンロッド１０４とを含んでいてよい。このピストンロッド１０４は、シリンダアセンブリ１０２の内部にスライド可能に収容されている。「スライド可能に収容され」という表現は、本明細書では、第１の構成要素（例えばピストン）が、第２の構成要素（例えばシリンダ）に対して相互間に十分なクリアランスを有して位置決めされており、これによって、第１の構成要素が、第２の構成要素に対して相対的に近位方向および遠位方向に運動することが可能となることを示すために使用している。
【0020】
シリンダアセンブリ１０２の近位端は、シリンダアセンブリ１０２をフレームまたは構造体（例えば航空機のフレーム）に結合するためのピンが配置されてよい貫通した穴１０７を有する接続部分１０６を有している。類似して、ピストンロッド１０４の遠位端は、ピストンロッド１０４を可動の部材、例えば航空機の操縦翼面またはヘリコプタの回転翼に結合するためのピンが配置されてよい貫通した穴１０９を有する接続部分１０８を有している。
【0021】
例示的な実施形態では、シリンダアセンブリ１０２は、一次シリンダ２００と二次シリンダ２０２とを含んでいてよい。一次シリンダ２００は二次シリンダ２０２と別体である。
【0022】
一次シリンダ２００はフランジ２０４を有していてよく、二次シリンダ２０２は各々のフランジ２０６を有していてよい。フランジ２０４は、シリンダアセンブリ１０２を中心として円形の配列で配置された複数の締結具（例えばボルト）、例えば締結具２０８を介してフランジ２０６に結合されている。有利には、シリンダアセンブリ１０２は互いに別体の２つのシリンダを備えているので、これら２つのシリンダのうちの一方（例えば一次シリンダ２００）が損傷しても、他方のシリンダ（例えば二次シリンダ２０２）を作動させ続けることができる。
【0023】
図２には、例示的な実施形態によるアクチュエータ１００の断面側面図が示してあり、図３には、例示的な実施形態によるアクチュエータ１００の別の断面側面図が示してある。図３の断面は、図２の断面図の平面に対して垂直である平面に沿っている。
【0024】
アクチュエータ１００は、一次シリンダ２００と二次シリンダ２０２との間の境界部分に配置された中央グランド３００を有している。一例では、この中央グランド３００は２つの部分、つまり、第１のグランド部分３０２と第２のグランド部分３０４とを含んでいてよい。中央グランド３００は、一次シリンダ２００と二次シリンダ２０２とを分離していて、一次シリンダ２００を二次シリンダ２０２に結合する締結具（例えば締結具２０８）を介して一次シリンダ２００と二次シリンダ２０２とに結合されている。
【0025】
中央グランド３００はシール支持体として働く。例えば、中央グランド３００は多数の内側の環状溝を有していてよく、これらの環状溝内にシール（例えばＯリング、Ｔシール等）を配置することができる。これによって、流体室を互いに封止しつつ、スライド可能な構成要素、例えばピストンを中央グランド３００に対して相対的に運動させることが可能となる。さらに、以下でより詳細に説明するように、中央グランド３００は、一次ピストンを制御する第１の系統を、二次ピストンを制御する第２の系統から隔離している。
【0026】
一次シリンダ２００および二次シリンダ２０２は、共に内部に円筒形の空洞を形成している。この空洞内には、一次ピストン３０６と二次ピストン３０８とが少なくとも部分的に配置されている。この一次ピストン３０６と二次ピストン３０８とは、シリンダアセンブリ１０２の内部で軸線方向に可動である。
【0027】
一次ピストン３０６と二次ピストン３０８とは両方とも中空である。特に、一次ピストン３０６は、内部に形成された円筒形の長手方向空洞を有している。この空洞内には、二次ピストン３０８の一部が配置されており、また、空洞を通して、ピストンロッド１０４の一部も配置されている。
【0028】
二次ピストン３０８はピストンロッド１０４に結合されており、これによって、二次ピストン３０８とピストンロッド１０４とが一緒に運動する。例えば、このピストンロッド１０４は、その近位端でその外面に形成されたねじ山を有していてよく、二次ピストン３０８は、その遠位端でその内面に形成された対応するねじ山を有していてよい。こうして、ピストンロッド１０４を二次ピストン３０８に螺合領域３０９で螺合することができる。
【0029】
さらに、一次ピストン３０６の近位端が、二次ピストン３０８により形成された肩部３１０に当て付けられているかまたは連結されているのに対して、一次ピストン３０６の遠位端は、ピストンロッド１０４に連結されている。こうして、一次ピストン３０６と、二次ピストン３０８と、ピストンロッド１０４とが一緒に運動する。特に、一次ピストン３０６に力が加えられると、このような力は、二次ピストン３０８とピストンロッド１０４とにも伝達される。二次ピストン３０８に力が加えられると、このような力は、一次ピストン３０６とピストンロッド１０４とにも伝達される。
【0030】
一次ピストン３０６は、この一次ピストン３０６を運動させるために流体が作用する（つまり、流体力を加える）ピストンヘッド３１２を有している。一次ピストン３０６は、一次シリンダ２００の内部にスライド可能に収容されており、これによって、一次ピストン３０６が軸線方向に運動するときに、ピストンヘッド３１２が、一次シリンダ２００の内面に沿ってスライドする。
【0031】
図２～図３に示したように、二次ピストン３０８の外周面と一次シリンダ２００の内周面との間にまたは二次ピストン３０８の外周面と一次シリンダ２００の内周面とにより画定されて、かつピストンヘッド３１２と第１のグランド部分３０２との間に、第１の室３１４が形成されている。この第１の室３１４は、図示のように環状室である。第１の室３１４に加圧流体が供給されると、一次ピストン３０６が前進する。「前進する／させる」または「前進」という用語は、本明細書では、遠位方向（例えば図２～図３で見て右側）への運動に言及するために使用しており、これに対して、「後退する／させる」または「後退」という用語は、本明細書では、近位方向（例えば図２～図３で見て左側）への運動に言及するために使用している。
【0032】
さらに、一次ピストン３０６の外周面と一次シリンダ２００の内周面との間にまたは一次ピストン３０６の外周面と一次シリンダ２００の内周面とにより画定されて、かつピストンヘッド３１２と端グランド３１８との間に、第２の室３１６が形成されている。この第２の室３１６も環状室である。第２の室３１６に加圧流体が供給されると、一次ピストン３０６が後退する。
【0033】
端グランド３１８は、一次シリンダ２００の遠位端で一次ピストン３０６と一次シリンダ２００との間に配置されている。端グランド３１８は内側の環状溝を有していてよく、この環状溝内にシールが配置されている。こうして、シールが、第２の室３１６からアクチュエータ１００の外部環境への漏れを阻止しつつ、一次ピストン３０６が、端グランド３１８に対して相対的に軸線方向に運動またはスライドすることができる。第２の室３１６は後退室と呼ばれる。なぜならば、第２の室３１６に加圧流体が供給されると、一次ピストン３０６が後退するからである。
【0034】
アクチュエータ１００は第１のポート３２０を有している。この第１のポート３２０は、一次シリンダ２００に形成されていて、流体を第１の室３１４に供給し、また、流体を第１の室３１４から受け取るように構成されている。アクチュエータ１００は、さらに、第２のポート３２２を有している。この第２のポート３２２は、一次シリンダ２００に形成されていて、流体を第２の室３１６に供給し、また、流体を第２の室３１６から受け取るように構成されている。
【0035】
例えば、加圧流体が、流体の供給源（例えばポンプ）から第１のポート３２０を通って第１の室３１４に供給されると、流体が、流体力をピストンヘッド３１２に遠位方向で加え、一次ピストン３０６が前進する（遠位方向に運動する）。一次ピストン３０６が前進するときに第２の室３１６から放出された流体は、第２のポート３２２を通って、例えば流体リザーバに流れる。
【0036】
他方、加圧流体が、流体の供給源から第２のポート３２２を通って第２の室３１６に供給されると、流体が、流体力をピストンヘッド３１２に近位方向で加え、一次ピストン３０６が後退することができる（つまり、近位方向に運動することができる）。一次ピストン３０６は、中央グランド３００の第１のグランド部分３０２に達するまで後退することができる（つまり、一次ピストン３０６が第１のグランド部分３０２に達したときに、後退中の一次ピストン３０６のボトミングが生じる）。
【0037】
一次ピストン３０６が後退するときに第１の室３１４から放出された流体は、第１のポート３２０を通って流体リザーバに流れる。上述したように、一次ピストン３０６の運動によって、この一次ピストン３０６と共にピストンロッド１０４と二次ピストン３０８とが運動させられる。
【0038】
図３を参照すると、一次ピストン３０６のピストンヘッド３１２の外径（または一次シリンダ２００の内径）が「Ｄ1」で示してあるのに対して、一次ピストン３０６の残りの部分の外径は「Ｄ2」で示してある。第１の室３１４を画定する部分を通る二次ピストン３０８の外径もＤ2に等しい。この構成によって、一次ピストン３０６を前進させるために流体が作用する第１の室３１４内の一次ピストン３０６の環状の表面積が、一次ピストン３０６を後退させるために流体が作用する第２の室３１６内の一次ピストン３０６の環状の表面積に等しくなっている。
【0039】
したがって、一次ピストン３０６の釣合いが保たれる。つまり、前進時に一次ピストン３０６に作用する流体力が、後退時に一次ピストン３０６に作用する流体力に等しい。第１の室３１４に供給される供給流体の圧力レベルをＰS、第２の室３１６（から放出された流体）における戻し流体をＰRと仮定すると、一次ピストン３０６が前進していようと後退していようと、一次ピストン３０６に作用する流体力は、
となる。一例として、供給圧力レベルＰSが高い圧力レベル、例えば３０００～５０００ｐｓｉであってよいのに対して、戻し圧力レベルＰRは低い圧力レベル、例えば５０～１００ｐｓｉであってよい。
【数1】
【0040】
一次シリンダ２００と、一次ピストン３０６と、それぞれ割り当てられた流体室とは、ピストンロッド１０４の前進および後退を制御する第１の系統と見なすことができる。アクチュエータ１００は、さらに、二次ピストン３０８と、（この二次ピストン３０８を介して）ピストンロッド１０４の前進および後退を制御する割り当てられた流体室とを含む第２の系統を有している。こうして、アクチュエータ１００は、一方の系統が作動しなくても、他方の系統が、アクチュエータ１００により制御される可動の部材（例えば航空機の操縦翼面または回転翼）を安全に操作することができる２系統アクチュエータを成している。
【0041】
二次ピストン３０８は、この二次ピストン３０８を運動させるために流体が作用する（つまり、流体力を加える）ピストンヘッド３２４を有している。二次ピストン３０８は、二次シリンダ２０２の内部にスライド可能に収容されており、これによって、二次ピストン３０８が軸線方向に運動するときに、ピストンヘッド３２４が二次シリンダ２０２の内面に沿ってスライドする。
【0042】
二次ピストン３０８は、図２～図３に示したように中空であり、内部に形成された円筒形の長手方向空洞を含んでいる。アクチュエータ１００は、二次ピストン３０８の円筒形の長手方向空洞の内部にそれぞれ少なくとも部分的に収容された釣合い管３２６、内側シリンダ３２８および静止ピストン３３０を含んでいる。
【0043】
静止ピストン３３０は、この静止ピストン３３０が二次シリンダ２０２の内部に固定されたままであるかまたは不動に配置されているように、二次シリンダ２０２に結合されている。例えば、静止ピストン３３０の近位端が、二次シリンダ２０２内にねじ込まれていてもよいし、保持リングによって二次シリンダ２０２に保持されていてもよい。
【0044】
釣合い管３２６は、保持リング３３２（例えばワイヤリングまたは保持Ｏリング）を介して静止ピストン３３０に結合されており、これによって、釣合い管３２６も固定されたままとなる。内側シリンダ３２８は、静止ピストン３３０の外面を取り囲んでスライド可能である。特に、内側シリンダ３２８は、この内側シリンダ３２８が釣合い管３２６と静止ピストン３３０とに対して相対的に軸線方向に運動することができるように、釣合い管３２６と静止ピストン３３０との間にスライド可能に収容されている。
【0045】
静止ピストン３３０の外周面と内側シリンダ３２８の内周面との間で、静止ピストン３３０の拡大された遠位端３３５と内側シリンダ３２８の近位端３３６との間に、力釣合い室３３４が形成されている。内側シリンダ３２８の近位端３３６は、外側溝と内側溝とを有しており、これらの溝内にシールを配置することができ、これによって、内側シリンダ３２８が静止ピストン３３０の外面を取り囲んで軸線方向に運動するときに、力釣合い室３３４からの流体漏れを阻止することができる。図２～図３に示したように、釣合い管３２６は、（半径方向で）内側シリンダ３２８と二次ピストン３０８との間に介在させられている。二次ピストン３０８は、この二次ピストン３０８が前進または後退するときに、釣合い管３２６の外面を取り囲んで軸線方向に運動するように構成されている。
【0046】
さらに、図２～図３に示したように、釣合い管３２６の外周面と二次シリンダ２０２の内周面との間にまたは釣合い管３２６の外周面と二次シリンダ２０２の内周面とにより画定されて、かつピストンヘッド３２４と二次シリンダ２０２の内側の近位面との間に、第３の室３３８が形成されている。また、二次ピストン３０８の外周面と二次シリンダ２０２の内周面との間にまたは二次ピストン３０８の外周面と二次シリンダ２０２の内周面とにより画定されて、ピストンヘッド３２４と中央グランド３００の第２のグランド部分３０４との間に、第４の室３４０が形成されている。
【0047】
第３の室３３８と第４の室３４０とは両方とも環状である。加圧流体が第３の室３３８に供給されると、二次ピストン３０８が前進する。他方、加圧流体が第４の室３４０に供給されると、二次ピストン３０８は後退する。
【0048】
ピストンヘッド３２４は外側の環状溝を有していてよく、この環状溝内にシールが配置されている。こうして、このシールが、第４の室３４０と第３の室３３８との間での漏れを阻止しつつ、二次ピストン３０８が軸線方向に運動またはスライドすることができる。
【0049】
アクチュエータ１００は、さらに、第３のポート３４２を有している。この第３のポート３４２は、二次シリンダ２０２に形成されていて、流体を第３の室３３８に供給し、また、流体を第３の室３３８から受け取るように構成されている。アクチュエータ１００は第４のポート３４４も有している。この第４のポート３４４は、二次シリンダ２０２に形成されていて、流体を第４の室３４０に供給し、また、流体を第４の室３４０から受け取るように構成されている。
【0050】
加圧流体が、第３のポート３４２を通って第３の室３３８に供給されると、流体が、流体力をピストンヘッド３２４に遠位方向で加え、二次ピストン３０８が前進する（遠位方向に運動する）。この二次ピストン３０８は、中央グランド３００の第２のグランド部分３０４に達するまで前進（つまり、遠位方向に運動）してよい（つまり、二次ピストン３０８が第２のグランド部分３０４に達したときに、前進中の二次ピストン３０８のボトミングが生じる）。二次ピストン３０８が前進するときに第４の室３４０から放出された流体は、第４のポート３４４を通って流体リザーバに流れる。
【0051】
他方、加圧流体が、第４のポート３４４を通って第４の室３４０に供給されると、流体が、流体力をピストンヘッド３２４に近位方向で加え、二次ピストン３０８が後退する（近位方向に運動する）。二次ピストン３０８が後退するときに第３の室３３８から放出された流体は、第３のポート３４２を通って流体リザーバに流れる。上述したように、二次ピストン３０８の運動によって、この二次ピストン３０８と共にピストンロッド１０４と一次ピストン３０６とが運動させられる。
【0052】
図３を参照すると、二次ピストン３０８のピストンヘッド３２４の外径（または二次シリンダ２０２の内径）が「Ｄ1」で示してあり、二次ピストン３０８の残りの部分の外径は「Ｄ2」で示してある。釣合い管３２６の外径は、Ｄ2よりも小さい「Ｄ3」で示してある。この構成によって、二次ピストン３０８を前進させるために流体が作用する第３の室３３８内の二次ピストン３０８の環状の表面積が、二次ピストン３０８を後退させるために流体が作用する第４の室３４０内の二次ピストン３０８の環状の表面積よりも大きくなっている。したがって、二次ピストン３０８を前進させるために第３の室３３８内の流体により加えられる前進流体力が、二次ピストン３０８を後退させるために第４の室３４０内の流体により加えられる後退流体力と異なっている。
【0053】
二次ピストン３０８を前進させるために第３の室３３８に供給される流体の圧力レベルをＰS、第４の室３４０内の圧力レベルをＰRと仮定すると、遠位方向で二次ピストン３０８に作用する前進流体力は、
となる。他方、二次ピストン３０８を後退させるために第４の室３４０に供給される流体の圧力レベルをＰS、第３の室３３８内の圧力レベルをＰRと仮定すると、遠位方向で二次ピストン３０８に作用する後退流体力は、
となる。上述したように、供給圧力レベルＰSが高い圧力レベル、例えば３０００～５０００ｐｓｉであってよいのに対して、戻し圧力レベルＰRは低い圧力レベル、例えば５０～１００ｐｓｉであってよい。
【数2】
【数3】
【0054】
Ｄ2はＤ3よりも大きいので、前進流体力は後退流体力よりも大きく、つまり、Ｆ2E＞Ｆ2Rである。しかしながら、アクチュエータ１００は、二次ピストン３０８の釣合いを保つために、Ｆ2E＞Ｆ2Rの間の差を埋め合わせるかまたは補償するように構成されている。
【0055】
静止ピストン３３０は、第１のセットの交差穴３４６と、静止ピストン３３０内に形成された長手方向通路３４８と、第２のセットの交差穴３５０とを有している。「穴」という用語は、概して、本明細書では、例えば、中実の物体または表面に設けられた中空の場所（例えば空洞）を示すために使用している。「交差穴」という用語は、本明細書では、別の穴、空洞もしくは通路の経路に交差しているかまたは別の穴、空洞もしくは通路に対して横方向に形成されている任意のタイプの開口（例えばスロット、窓、穴等）を含めるために使用している。
【0056】
この構成によって、第３の室３３８に供給された流体が、第１のセットの交差穴３４６と、長手方向通路３４８と、第２のセットの交差穴３５０とを通って力釣合い室３３４に連通される。したがって、第３の室３３８内の加圧流体が、流体力を二次ピストン３０８に遠位方向で加えたときに、力を内側シリンダ３２８に近位方向でも加える。内側シリンダ３２８は二次ピストン３０８に結合されており、したがって、近位方向で内側シリンダ３２８に作用する力が二次ピストン３０８に伝達され、この二次ピストン３０８に遠位方向で作用する流体力に抵抗する。
【0057】
内側シリンダ３２８は二次ピストン３０８に係止されている。任意の係止または結合機構が使用されてよい。したがって、内側シリンダ３２８に加えられた軸線方向の力が二次ピストン３０８に伝達され、また、逆のことも云える。さらに、アクチュエータ１００は、一次ピストン３０６と二次ピストン３０８とが両方ともシリンダアセンブリ１０２の内部で軸線方向に運動するときに、一次ピストン３０６が二次ピストン３０８に対して相対的に回動することを阻止する回動防止特徴（例えばピン）を有していてよい。
【0058】
改めて図３を参照すると、内側シリンダ３２８の内径は「Ｄ4」で示してあり、静止ピストン３３０の外径は「Ｄ5」で示してある。図２～図３を一緒に参照すると、二次ピストン３０８の前進中、力釣合い室３３４に連通された流体は、流体力を内側シリンダ３２８の近位端３３６に近位方向で加える。内側シリンダ３２８に近位方向で作用する流体力は、釣合い力と呼ばれることがあり、
として決定される。
【数4】
【0059】
特に、内側シリンダ３２８と静止ピストン３３０とは、Ｄ4とＤ5とによって、釣合い力ＦBがＦ2EとＦ2Rとの間の差に等しくなるように構成されている。言い換えると、ＦB＝Ｆ2E－Ｆ2Rである。
【0060】
したがって、二次ピストン３０８の釣合いが保たれる。二次ピストン３０８が前進すると、釣合い力ＦBが前進力Ｆ2Eに抵抗し、これによって、このＦ2Eが減じられ、後退力Ｆ2Rに等しくなる。
【0061】
図面に示した例示的な実施形態では、第３の室３３８に供給された加圧流体が、二次ピストン３０８の前進に抵抗するために力釣合い室３３４に連通されているが、別の構成が可能である。例えば、第３の室３３８から力釣合い室３３４に流体を連通するのではなく、アクチュエータ１００は、第４の室３４０からの流体が力釣合い室３３４に連通されるように構成されていてよい。この例では、二次ピストンが後退するとき、力釣合い室３３４内の流体を介して内側シリンダ３２８に加えられる釣合い力ＦBが、第４の室３４０内の流体の後退力Ｆ2Rに合算される加算力となり、これによって、ＦB＋Ｆ2R＝Ｆ2Eとなる。
【0062】
したがって、アクチュエータ１００は、流体を第３の室３３８または第４の室３４０から力釣合い室３３４に供給するように構成されていてよい。第１の事例では、内側シリンダ３２８に作用する力が、二次ピストン３０８に作用する前進力Ｆ2Eに抵抗し、第２の事例では、内側シリンダ３２８に作用する力が、二次ピストン３０８に作用する後退力Ｆ2Rに加算される。
【0063】
したがって、アクチュエータ１００は２系統アクチュエータとして構成されている。第１の系統が何らかの条件下で作動を停止しても、第２の系統が、ピストンロッド１０４を運動させるために作動し続けることができる。こうして、アクチュエータ１００が冗長性を提供する。さらに、二次ピストン３０８に加えられた力が、一次ピストン３０６に加えられた力に加算される。言い換えると、一次ピストン３０６と二次ピストン３０８との両方を前進させるために、加圧流体を第１の室３１４と第３の室３３８とに同時に供給することができ、その際、両方のピストン３０６，３０８によりピストンロッド１０４に加えられる力が互いに合算される。類似して、一次ピストン３０６と二次ピストン３０８との両方を後退させるために、加圧流体を第２の室３１６と第４の室３４０とに同時に供給することができ、その際、両方のピストン３０６，３０８によりピストンロッド１０４に加えられる力が互いに合算される。
【0064】
アクチュエータ１００の構成は、既存のアクチュエータを上回る数多くの利点を提供することができる。例えば、アクチュエータ１００は、冗長性のために、２系統を有している。第１の液圧系統（例えば第１の室３１４、第２の室３１６、第１のポート３２０、第２のポート３２２等）は、ピストンロッド１０４を運動させるために、一次ピストン３０６を作動させる。同時に、第２の液圧系統（例えば第３の室３３８、第４の室３４０、第３のポート３４２、第４のポート３４４等）は、ピストンロッド１０４と一次ピストン３０６とに結合された二次ピストン３０８を作動させる。一方の系統が損傷しても、他方の系統が作動し続けることができ、したがって、冗長的な構成が提供されている。
【0065】
さらに、アクチュエータ１００は、一方の系統に対する損傷が他方の系統に伝播することがないように構成されている。例えば、一次シリンダ２００は二次シリンダ２０２と別体である。したがって、一方のシリンダが損傷しても、他方のシリンダが損傷することはない。特に、一方のシリンダに亀裂があっても、このような亀裂が他方のシリンダに伝播することはない。なぜならば、２つのシリンダが、２つの別体の部分（つまり、第１のグランド部分３０２および第２のグランド部分３０４）から構成された中央グランド３００によって分離されているからである。言い換えると、亀裂が遮られる。類似して、一次ピストン３０６は、二次ピストン３０８と別体の構成要素である。したがって、一方のピストンに損傷または亀裂があっても、このような亀裂が他方のピストンに伝播することはない。
【0066】
一例では、端グランド３１８が、脆性のグランドまたは構成要素として構成されていてよい。したがって、一次ピストン３０６が運動したときに、端グランド３１８が損傷すると、一次ピストン３０６が動かなくなってしまわないように、端グランド３１８を崩壊させることができる（例えば破砕することができる）。端グランド３１８が損傷したことで、一次ピストン３０６を制御する液圧系統の漏れおよび故障が生じることがあっても、二次ピストン３０８を制御する液圧系統が作動し続け、これによって、二次ピストン３０８がピストンロッド１０４を安全に位置決めすることが可能となる。類似して、中央グランド３００の第１のグランド部分３０２および第２のグランド部分３０４も脆性の構成要素として形成されていてよい。
【0067】
一例では、アクチュエータ１００に損傷を与える恐れがある弾道破片に対する更なる防護を提供するために、シリンダ２００，２０２のうちの一方が装甲されて（例えば、弾道物体に耐えることができる肉厚の焼入れ鋼から形成されて）いてよい。両方のシリンダの代わりに、一方のシリンダを装甲することによって、アクチュエータ１００の重量が減じられる。同時に、装甲されていないシリンダが損傷しても、装甲されたシリンダが、各々のピストンと液圧系統とを保護し続けることができ、これによって、アクチュエータ１００が機能し続けることが可能となる。
【0068】
さらに、少なくとも部分的に同心のピストンを備えたアクチュエータ１００の構成によって、アクチュエータ１００を、相並んで位置する３つのピストンを有するアクチュエータと比べて、より剛性にすることができる。より高い剛性によって、アクチュエータ１００をより耐振性にすることができる。さらに、アクチュエータ１００は、３ピストンアクチュエータに関連した側方負荷または曲げ問題を被らなくなる。
【0069】
図４は、例示的な実施形態によるアクチュエータを作動させるための方法９００のフローチャートである。例えば、方法９００は、アクチュエータ１００を作動させるために使用されてよい。
【0070】
方法９００は、１つ以上のブロック９０２～９０６により図示した１つ以上の操作または動作を含んでいてよい。ブロックは順番に図示してあるが、これらのブロックは、並行してかつ／または本明細書に記載した順序と異なる順序で実施されてもよい。また、種々のブロックが、より少ないブロックを形成するように互いに組み合わされてよく、付加的なブロックに分割されてよく、かつ／または所望の実施形態に基づき取り除かれてよい。当然ながら、本明細書に開示した上記および別のプロセスおよび方法に対して、フローチャートは、本例の１つの可能な実施形態の機能および操作を示している。本開示の例の範囲内には、適正な当業者に自明であるように、関連する機能性に応じて、機能が、図示したかまたは論じた順序と異なる順序で、例えば実質的に同時にまたは逆の順序で実施されてよい代替的な実施形態が含まれている。
【0071】
ブロック９０２では、方法９００は、流体をアクチュエータ１００の第１の室３１４と第３の室３３８とに供給して、アクチュエータ１００のピストンロッド１０４を前進させることを含んでおり、アクチュエータ１００は、一次ピストン３０６と二次ピストン３０８とを備えており、この二次ピストン３０８はピストンロッド１０４に結合されており、一次ピストン３０６は、二次ピストン３０８とピストンロッド１０４とに固定されており、これによって、一次ピストン３０６と、二次ピストン３０８と、ピストンロッド１０４とが、軸線方向に一緒に運動し、流体を第１の室３１４に供給することによって、一次ピストン３０６が前進し、流体を第３の室３３８に供給することによって、二次ピストン３０８を前進させるための前進流体力が加えられる。
【0072】
ブロック９０４では、方法９００は、流体をアクチュエータ１００の第２の室３１６と第４の室３４０とに供給して、アクチュエータ１００のピストンロッド１０４を後退させることを含んでおり、流体を第２の室３１６に供給することによって、一次ピストン３０６が後退し、流体を第４の室３４０に供給することによって、二次ピストン３０８を後退させるために、前進流体力と異なる後退流体力が加えられる。
【0073】
ブロック９０６では、方法９００は、流体を第３の室３３８または第４の室３４０から力釣合い室３３４に供給して、二次ピストン３０８に作用している流体力に抵抗するかまたは二次ピストン３０８に作用している流体力に加算するための釣合い力を二次ピストン３０８に加え、これによって、前進流体力と後退流体力との間の差を補償することを含んでいる。
【0074】
方法は、本明細書に記載した別の操作を含んでいてよい。
【0075】
上記の詳細な説明には、開示した系統の種々の特徴および動作が、添付の図面を参照しながら説明してある。本明細書に記載した例示的な実施形態は限定を意味するものではない。開示した系統の特定の態様は、本明細書において全て想定される多種多様な構成で配置されてよく、また、組み合わされてよい。
【0076】
さらに、文脈に特段提案しない限り、各々の図面に示した特徴は互いに組み合わせて使用されてよい。したがって、図面は、概して、１つ以上の総合的な実施形態の構成要素態様と見なすべきものであり、図示の全ての特徴が各々の実施形態のために必要であるとは限らないことを理解されたい。
【0077】
さらに、本明細書または特許請求の範囲における要素、ブロックまたはステップのあらゆる列挙は明確性を目的とするものである。したがって、このような列挙は、これらの要素、ブロックまたはステップが特定の配置に固執しているかまたは特定の順序で実施されることを要求または示唆するものと解すべきではない。
【0078】
さらに、装置または系統は、図面に提示した機能を実施するように使用されてよいかまたは構成されていてよい。場合により、装置および／または系統の構成要素が機能を実施するように構成されていてよく、これによって、構成要素が、実際には、このような性能を可能にするように（ハードウェアおよび／またはソフトウェアを備えて）構成かつ体系化されている。別の例では、装置および／または系統の構成要素が、例えば特定の形式で動作させられたときに、機能の実施に適合させられるか、機能の実施を可能にするか、または機能の実施に適しているように配置されてよい。
【0079】
「実質的に」という用語は、列挙した特性、パラメータまたは数値が正確に達成される必要はなく、例えば、公差、測定誤差、測定精度限界および当業者に知られている別の要因を含む偏差または変動が、特性が提供することを意図している効果を阻止しない程度に生じてよいことを意味している。
【0080】
本明細書に記載した配置形態は単に例を目的としたものである。したがって、当業者であれば、別の配置形態および別の要素（例えば機械、インタフェース、動作、順序および動作のグループ化等）が代わりに使用されてよく、所望の結果に従って、幾つかの要素が完全に省略されてよいことを認識するはずである。さらに、説明した要素の多くは、個別のもしくは分配された構成要素としてまたは別の構成要素に相俟って任意に適切に組み合わせると共に位置させて構成されてよい機能的なエンティティである。
【0081】
種々の態様および実施形態を本明細書に開示してきたが、当業者には、別の態様および実施形態が自明であるはずである。本明細書に開示した種々の態様および実施形態は例示を目的としたものであり、限定を意図するものではなく、真の範囲は、以下の特許請求の範囲と、このような特許請求の範囲が権利を有する等価物の範囲全体とによって示してある。また、本明細書において使用した術語は特定の実施形態を説明することを目的としたものにすぎず、限定を意図するものではない。
【0082】
したがって、本開示の実施の形態は、以下にリストとして列挙した例示的な実施の形態（ＥＥＥ）のうちの１つに関連していてよい。
【0083】
ＥＥＥ１は、アクチュエータであって、シリンダアセンブリの内部に少なくとも部分的に配置された一次ピストンと、シリンダアセンブリの内部に少なくとも部分的に配置された二次ピストンであって、一次ピストンと二次ピストンとが、シリンダアセンブリの内部で軸線方向に一緒に運動するように構成されている、二次ピストンと、シリンダアセンブリの内部に形成された複数の室であって、（ｉ）第１の室であって、この第１の室に流体が流れると、一次ピストンが前進する、第１の室と、（ｉｉ）第２の室であって、この第２の室に流体が流れると、一次ピストンが後退する、第２の室と、（ｉｉｉ）第３の室であって、この第３の室に流体が流れると、二次ピストンが前進する、第３の室と、（ｉｖ）第４の室であって、この第４の室に流体が流れると、二次ピストンが後退する、第４の室とを備え、第３の室内の流体により加えられる、二次ピストンを前進させるための前進流体力が、第４の室内の流体により加えられる、二次ピストンを後退させるための後退流体力と異なっている、複数の室と、第３の室または第４の室から流体を受け取って、二次ピストンに作用している流体力に抵抗するかまたは二次ピストンに作用している流体力に加算するための釣合い力を二次ピストンに加え、これによって、前進流体力と後退流体力との間の差を補償するように構成された力釣合い室とを備える、アクチュエータである。
【0084】
ＥＥＥ２は、シリンダアセンブリが、一次シリンダと、この一次シリンダに結合された二次シリンダとを備え、一次シリンダと二次シリンダとが、一次ピストンと二次ピストンとを内部で軸線方向に運動させることができる円筒形の長手方向空洞を形成している、ＥＥＥ１記載のアクチュエータである。
【0085】
ＥＥＥ３は、一次シリンダがフランジを有し、二次シリンダが各々のフランジを有し、アクチュエータが、一次シリンダのフランジと二次シリンダの各々のフランジとの間に配置された中央グランドと、一次シリンダのフランジと、二次シリンダの各々のフランジと、中央グランドとを互いに結合する複数の締結具とをさらに備える、ＥＥＥ２記載のアクチュエータである。
【0086】
ＥＥＥ４は、中央グランドが、一次シリンダのフランジと相互作用する第１のグランド部分と、二次シリンダの各々のフランジと相互作用する、第１のグランド部分と別体の第２のグランド部分とを備える、ＥＥＥ３記載のアクチュエータである。
【0087】
ＥＥＥ５は、アクチュエータが、シリンダアセンブリの内部に部分的に配置された、二次ピストンに結合されたピストンロッドをさらに備え、一次ピストンが、二次ピストンとピストンロッドとの間に固定されており、これによって、一次ピストンと、二次ピストンと、ピストンロッドとが、軸線方向に一緒に運動する、ＥＥＥ１から４までのいずれか１つ記載のアクチュエータである。
【0088】
ＥＥＥ６は、アクチュエータが、固定されたままとなるように、シリンダアセンブリに結合された静止ピストンと、二次ピストンに結合されていて、静止ピストンの外面を取り囲んでスライド可能である内側シリンダとをさらに備え、力釣合い室が、静止ピストンの外面と内側シリンダの内面との間に形成されており、これによって、釣合い力が内側シリンダに加えられ、この内側シリンダが釣合い力を二次ピストンに伝達する、ＥＥＥ１から５までのいずれか１つ記載のアクチュエータである。
【0089】
ＥＥＥ７は、力釣合い室が、静止ピストンに形成された長手方向通路と１つ以上の交差穴とを介して第３の室に流体接続されており、これによって、二次ピストンが前進するときに、力釣合い室が第３の室から流体を受け取り、力釣合い室内の流体が、第３の室内の流体により二次ピストンに加えられている前進流体力に抵抗するために、釣合い力を二次ピストンに加える、ＥＥＥ６記載のアクチュエータである。
【0090】
ＥＥＥ８は、力釣合い室が第４の室に流体接続されており、これによって、二次ピストンが後退するときに、力釣合い室が第４の室から流体を受け取り、力釣合い室内の流体が、第４の室内の流体により二次ピストンに加えられている後退流体力への加算力として、釣合い力を二次ピストンに加える、ＥＥＥ６または７記載のアクチュエータである。
【0091】
ＥＥＥ９は、アクチュエータが、静止ピストンに結合された、半径方向で内側シリンダと二次ピストンとの間に介在させられた釣合い管をさらに備え、二次ピストンが、この二次ピストンが前進または後退するときに、釣合い管の外面を取り囲んで軸線方向に運動するように構成されている、ＥＥＥ６から８までのいずれか１つ記載のアクチュエータである。
【0092】
ＥＥＥ１０は、流体をアクチュエータの第１の室と第３の室とに供給して、アクチュエータのピストンロッドを前進させることであって、アクチュエータが、一次ピストンと二次ピストンとを備え、この二次ピストンがピストンロッドに結合されており、一次ピストンが、二次ピストンとピストンロッドとに固定されており、これによって、一次ピストンと、二次ピストンと、ピストンロッドとが、軸線方向に一緒に運動し、流体を第１の室に供給することによって、一次ピストンが前進し、流体を第３の室に供給することによって、二次ピストンを前進させるための前進流体力が加えられる、前進させることと、流体をアクチュエータの第２の室と第４の室とに供給して、アクチュエータのピストンロッドを後退させることであって、流体を第２の室に供給することによって、一次ピストンが後退し、流体を第４の室に供給することによって、二次ピストンを後退させるための、前進流体力と異なる後退流体力が加えられる、後退させることと、流体を第３の室または第４の室から力釣合い室に供給して、二次ピストンに作用している流体力に抵抗するかまたは二次ピストンに作用している流体力に加算するための釣合い力を二次ピストンに加え、これによって、前進流体力と後退流体力との間の差を補償することとを含む、方法である。
【0093】
ＥＥＥ１１は、アクチュエータが、（ｉ）一次ピストンと二次ピストンとを内部で軸線方向に運動させることができるシリンダアセンブリと、（ｉｉ）固定されたままとなるように、シリンダアセンブリに結合された静止ピストンと、（ｉｉｉ）二次ピストンに結合されていて、静止ピストンの外面を取り囲んでスライド可能である内側シリンダとをさらに備え、釣合い力を二次ピストンに加えることが、釣合い力を内側シリンダに加え、この内側シリンダが釣合い力を二次ピストンに伝達することを含む、ＥＥＥ１０記載の方法である。
【0094】
ＥＥＥ１２は、流体を力釣合い室に供給することが、二次ピストンが前進するときに、流体を第３の室から、静止ピストンに形成された１つ以上の交差穴と長手方向通路とを通して力釣合い室に供給することと、第３の室内の流体により二次ピストンに加えられている前進流体力に抵抗するために、釣合い力を二次ピストンに加えることとを含む、ＥＥＥ１１記載の方法である。
【0095】
ＥＥＥ１３は、流体を力釣合い室に供給することが、二次ピストンが後退するときに、流体を第４の室から力釣合い室に供給することと、第４の室内の流体により二次ピストンに加えられている後退流体力への加算力として、釣合い力を二次ピストンに加えることとを含む、ＥＥＥ１１または１２記載の方法である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】