(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ筐体（１０４）、
前記アクチュエータ筐体（１０４）において移動可能なピストン（１０６）およびピストンロッド（１０８）を有するピストンアセンブリ（１０９）、
前記ピストンロッド（１０８）に一体化され、かつ、前記ピストンロッド（１０８）の長手軸に沿って配置された複数の上側戻り止め（２１０ａ）、および、前記ピストンロッド（１０８）の前記複数の上側戻り止め（２１０ａ）の反対側において前記ピストンロッド（１０８）の長手軸に沿って配置された複数の下側戻り止め（２１０ｂ）を有し、前記複数の下側戻り止め（２１０ｂ）が長手方向において前記複数の上側戻り止め（２１０ａ）から所定の距離（ｄ）だけ離れた互い違いである複数の戻り止め（２１０）、および
第１および第２の位置の間を移動するように構成されているロック（２０９）を備え、
前記ロック（２０９）が前記第１の位置または前記第２の位置にあるときに前記複数の戻り止め（２１０）に係合して、前記アクチュエータ筐体（１０４）に対してピストンアセンブリ（１０９）が移動することを防止し、そして、前記ロック（２０９）が前記第１および第２の位置の間にあるときに前記複数の戻り止め（２１０）から解放されて、前記アクチュエータ筐体（１０４）に対してピストンアセンブリ（１０９）を移動させられるように、前記ロックが構成されている、流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項２】
前記複数の戻り止め（２１０）は、前記ピストンロッド（１０８）の一部として形成されることによって前記ピストンロッド（１０８）と一体化されている、請求項１に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項３】
前記複数の戻り止め（２１０）は、前記ピストンロッド（１０８）に連結されることによって前記ピストンロッド（１０８）と一体化されている、請求項１に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項４】
前記アクチュエータ筐体（１０４）に連結され、かつ、前記ロック（２０９）の少なくとも一部を囲むロック筐体（２１３）をさらに備えている、請求項１に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項５】
前記ロック筐体（２１３）内に配置され、かつ、第１の方向に前記ロック（２０９）を付勢する付勢部材（２１４）をさらに備えている、請求項４に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項６】
作動チャンバ（２１８）および流体ポート（２１５）をさらに備え、
前記作動チャンバ（２１８）における圧力が第２の方向に前記ロック（２０９）を付勢する、請求項４に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項７】
前記ロック（２０９）は、前記複数の戻り止め（２１０）のうちの上側戻り止め（２１０ａ）に係合するように構成された上側留め具（２１１）、および、前記複数の戻り止め（２１０）のうちの下側戻り止め（２１０ｂ）に係合するように構成された下側留め具（２１２）を有している、請求項１に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項８】
前記上側留め具（２１１）は前記下側留め具（２１２）から所定の距離（ｄ）だけ離れている、請求項７に記載の流体作動式アクチュエータ（１０３）。
【請求項９】
複数の戻り止め（２１０）は、ピストンロッド（１０８）の長手軸に沿って配置された複数の上側戻り止め（２１０ａ）、および、前記ピストンロッド（１０８）の前記複数の上側戻り止め（２１０ａ）の反対側において前記ピストンロッド（１０８）の長手軸に沿って配置された複数の下側戻り止め（２１０ｂ）を有し、前記複数の下側戻り止め（２１０ｂ）が長手方向において前記複数の上側戻り止め（２１０ａ）から所定の距離（ｄ）だけ離れた互い違いである、流体作動式アクチュエータにおける、ピストンおよび前記ピストンロッドを有するピストンアセンブリの位置を制御するための方法であって、
第１および第２の位置の間を移動可能なロックを用いて、前記ピストンロッドに一体化された戻り止めと前記第１および第２の位置で前記ロックが係合して、ピストンアセンブリをロックするステップ、
第１の方向に前記ピストンアセンブリを付勢するステップ、
前記第１の位置から前記第２の位置に向かって前記ロックを作動するステップ、および、
前記ロックが前記第２の位置に達して前記複数の戻り止めに係合する前に、前記ピストンアセンブリを前記第１の方向に所定の距離、移動させられるように、前記ロックが前記第１および第２の位置の間にあるときに前記ロックを前記複数の戻り止めから解放するステップ、を備えている、方法。
【請求項１０】
前記ピストンアセンブリを付勢するステップは、前記流体作動式アクチュエータの第１流体チャンバを加圧することにより構成されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ロックを作動するステップは、前記ロックと、少なくとも前記ロックの一部を囲むロック筐体とにより規定される作動チャンバを加圧することにより構成されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ピストンアセンブリをロックするステップは、前記ロックの上側留め具を前記複数の戻り止めの上側戻り止めに係合することにより構成されている、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ロックが前記第２の位置に達して前記複数の戻り止めに係合するステップは、前記ロックの下側留め具を前記複数の戻り止めの下側戻り止めに係合することにより構成されている、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、以下のとおり、流体作動式アクチュエータに関し、特に、位置調整および位置固定を改良した流体作動式アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体作動式アクチュエータは多様な産業に用いられ、商業的に大成功を収めてきている。一般に、流体作動式アクチュエータは流体圧力を機械的な動きに変換したり、機械的な動きを流体圧力の変化に変換したりする。通常、流体作動式アクチュエータに用いられる流体は、たとえば、空気圧式アクチュエータや作動液などの空気から成る。両方のタイプの流体は長所を有し、場合によってはいずれか一方のタイプの流体が用いられてもよい。通常、空気圧式アクチュエータは、高速運転が要求される場合に用いられる。従来、作動液は、多くの場合、より高い流体圧力、延いては、より強い力が要求されるときに適した選択である。
【０００３】
飲料業界において、流動作動式アクチュエータが典型的に使用されている。典型的には、瓶詰および加工工程において、コンベヤーシステムでいくつかの場所の間に様々なサイズのボトルが運ばれる。ボトルは、真っ直ぐ立てられた状態で、および／または、レイルを使用したコンベヤーベルト上に保持されている。運ばれるボトルの特定のサイズに基づいて、レイル間の距離を変える必要がある。多くの状況では、レイル間の距離を手動で調整している。新規のシステムでは、距離の調整に複数の流体作動式アクチュエータを用いているものもある。わかるように、レイル間の距離を手動で調整する場合、距離の変更には、時間がかかり、製造コストがかさむ。流体作動式アクチュエータを用いることによりレイルとレイルとの距離を調整するスピードを図ることができるが、流体作動式アクチュエータを用いた先行技術による取り組みは不十分である。流体作動式アクチュエータは流体圧力の常時監視および制御を必要とするが、これは、レイル間の距離を変えている間の長い時間を考慮すると好ましくなく、また、手動ロックが求められるが、これは、作業者が一般的にロックを所定の位置に物理的に置く必要がある。自動ロックシステムでさえ、ロックする前に全てのアクチュエータが正しい位置に確実にあるように点検することが作業員にまだ求められる。
【０００４】
力や流体圧力を与え続けることなく、流体作動式アクチュエータを所望の位置に駆動してその位置を維持することができる必要がある。さらに、流体作動式アクチュエータのピストンアセンブリの位置を作業者が物理的に点検する必要なく、流体作動式アクチュエータを正確に位置づけることができるシステムが求められている。
【０００５】
以下の実施の形態はこれらと他の問題を克服し、技術的な進歩が成し遂げられる。以下の実施の形態は、ピストンアセンブリに備えられているまたは連結されている戻り止めと相互作用する機械的ロックを用いて、正確に位置付けすることができる流体作動式アクチュエータを提供する。別の流体作動式アクチュエータまたは他の何らかのタイプのアクチュエータシステムを用いて、所定の位置へまたは所定の位置から機械的ロックが動かされてもよい。機械的ロックが１つ以上の所定の位置に達すると、主要な流体作動式アクチュエータのピストンアセンブリはもはや移動することができず、ロックされる。
【発明の概要】
【０００６】
実施の形態に係る流体作動式アクチュエータを提供する。流体作動式アクチュエータは、アクチュエータ筐体と、前記アクチュエータ筐体において移動可能なピストンおよびピストンロッドを有するピストンアセンブリとを備えている。さらに、実施の形態に係る流体作動式アクチュエータは、前記ピストンロッドに一体化された複数の戻り止めと、第１および第２の位置の間を移動するように構成されているロックとを備えている。実施の形態に係る前記ロックが前記第１の位置または前記第２の位置にあるときに前記複数の戻り止めに係合して、アクチュエータ筐体に対してピストンアセンブリが移動することを防止する。さらに、前記ロックが前記第１および第２の位置の間にあるときに前記複数の戻り止めから解放されて、アクチュエータ筐体に対してピストンアセンブリを移動させられる。
【０００７】
実施の形態に係る流体作動式アクチュエータにおける、ピストンおよびピストンロッドを有するピストンアセンブリの位置を制御するための方法を提供する。実施の形態に係る方法は、第１および第２の位置の間を移動可能なロックを用いて、前記ピストンロッドに一体化された戻り止めと前記第１および第２の位置でロックが係合し、ピストンアセンブリをロックするステップを備えている。さらに、実施の形態に係る方法は、第１の方向に前記ピストンアセンブリを付勢するステップ、および、前記第１の位置から前記第２の位置に向かって前記ロックを作動するステップを備えている。さらに、実施の形態に係る方法は、前記ロックが前記第２の位置に達して前記複数の戻り止めに係合する前に、前記ピストンアセンブリを前記第１の方向に所定の距離、移動させられるように、前記ロックが前記第１および第２の位置の間にあるときに前記ロックを前記複数の戻り止めから解放するステップを備えている。
【０００８】
一態様では、流体作動式アクチュエータは、アクチュエータ筐体、前記アクチュエータ筐体において移動可能なピストンおよびピストンロッドを有するピストンアセンブリ、前記ピストンロッドに一体化された複数の戻り止め、および、第１および第２の位置の間を移動するように構成されているロックを備え、前記ロックが前記第１の位置または前記第２の位置にあるときに前記複数の戻り止めに係合して、アクチュエータ筐体に対してピストンアセンブリが移動することを防止し、そして、前記ロックが前記第１および第２の位置の間にあるときに前記複数の戻り止めから解放されて、アクチュエータ筐体に対してピストンアセンブリを移動させられるように、前記ロックが構成されている。
【０００９】
好ましくは、前記複数の戻り止めは、前記ピストンロッドの一部として形成されることによって前記ピストンロッドと一体化されている。
【００１０】
好ましくは、前記複数の戻り止めは、前記ピストンロッドに連結されることによって前記ピストンロッドと一体化されている。
【００１１】
好ましくは、前記流体作動式アクチュエータは、前記アクチュエータ筐体に連結され、かつ、前記ロックの少なくとも一部を囲むロック筐体をさらに備えている。
【００１２】
好ましくは、前記流体作動式アクチュエータは、前記ロック筐体内に配置され、かつ、第１の方向に前記ロックを付勢する付勢部材をさらに備えている。
【００１３】
好ましくは、前記流体作動式アクチュエータは、作動チャンバおよび流体ポートをさらに備え、前記作動チャンバにおける圧力が第２の方向に前記ロックを付勢する。
【００１４】
好ましくは、前記複数の戻り止めは、上側戻り止め、および、前記上側戻り止めから所定の距離だけ離れた下側戻り止めを有している。
【００１５】
好ましくは、前記ロックは、前記複数の戻り止めのうちの上側戻り止めに係合するように構成された上側留め具、および、前記複数の戻り止めのうちの下側戻り止めに係合するように構成された下側留め具を有している。
【００１６】
好ましくは、前記上側留め具は前記下側留め具から所定の距離だけ離れている。
【００１７】
他の態様では、方法は、流体作動式アクチュエータにおける、ピストンおよびピストンロッドを有するピストンアセンブリの位置を制御するための方法であって、第１および第２の位置の間を移動可能なロックを用いて、前記ピストンロッドに一体化された戻り止めと前記第１および第２の位置でロックが係合して、ピストンアセンブリをロックするステップ、第１の方向に前記ピストンアセンブリを付勢するステップ、前記第１の位置から前記第２の位置に向かって前記ロックを作動するステップ、および、前記ロックが前記第２の位置に達して前記複数の戻り止めに係合する前に、前記ピストンアセンブリを前記第１の方向に所定の距離、移動させられるように、前記ロックが前記第１および第２の位置の間にあるときに前記ロックを前記複数の戻り止めから解放するステップ、を備えている。
【００１８】
好ましくは、前記ピストンアセンブリを付勢するステップは、前記流体作動式アクチュエータの第１流体チャンバを加圧することにより構成されている。
【００１９】
好ましくは、前記ロックを作動するステップは、前記ロックと、少なくとも前記ロックの一部を囲むロック筐体とにより規定される作動チャンバを加圧することにより構成されている。
【００２０】
好ましくは、前記複数の戻り止めは、上側戻り止め、および、前記上側戻り止めから所定の距離ｄだけ離れた下側戻り止めを有している。
【００２１】
好ましくは、前記ピストンアセンブリをロックするステップは、前記ロックの上側留め具を前記複数の戻り止めの上側戻り止めに係合することにより構成されている。
【００２２】
好ましくは、前記ロックが前記第２の位置に達して前記複数の戻り止めに係合するステップは、前記ロックの下側留め具を前記複数の戻り止めの下側戻り止めに係合することにより構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施の形態に係るコンベヤーシステムの一部を示す。
【図２】図２は、実施の形態に係る流体作動式アクチュエータの断面図を示す。
【図３】図３は、他の実施の形態に係る流体作動式アクチュエータの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１〜３および以下の説明は、流体作動式アクチュエータを製造し使用する最善の方法を当業者に教示する具体例を表している。発明の原理を教示するため、従来態様は簡素化または省略されているものもある。当業者であれば、本説明の範囲に属するこれらの例からバリエーションがわかるだろう。流体作動式アクチュエータの多様なバリエーションを構成するように、様々な方法で以下に述べる特徴を結合することができることを当業者はわかるだろう。結果として、以下の実施の形態は、以下の具体例に限定されず、クレームおよびそれに準ずる物によってのみ限定される。
【００２５】
図１は、実施の形態に係るコンベヤーシステム１００の一部を示す。コンベヤーシステム１００は、ボトル１０２を移動させるための運搬システム（図示せず）に沿った２本以上のレイル１０１を備えている。図１に示されるように２本のレイル１０１は、複数の流体作動式アクチュエータ１０３により位置合わせされる。当然のことながら、流体作動式アクチュエータ１０３は多種多様な用途に用いられ得、流体作動式アクチュエータ１０３の理解に役立つように流体作動式アクチュエータ１０３の使用例としてコンベヤーシステム１００を単に示しているに過ぎない。よって、流体作動式アクチュエータ１０３を対象としたクレームは、コンベヤーシステム１００の残る構成要素を必須としない。
【００２６】
図１に示し、後述の図において詳細に述べるように、図示した複数の流体作動式アクチュエータの各流体作動式アクチュエータ１０３は筐体１０４を有している。図示されていないが、使用において、流体作動式アクチュエータ１０３の配置を維持するために、筐体１０４は据え付け台に連結されてもよい。流体作動式アクチュエータ１０３の内部構成を示すために、少なくとも部分的に透明な材料で構成されているように筐体１０４が示されている。多くの実施の形態において当然のことながら、筐体１０４は透明な材料で構成されておらず、本実施の形態を理解する目的で筐体１０４を単に透明に示している。
【００２７】
実施の形態では、ピストン１０６によって２つ以上の流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂに筐体１０４が分割されている。実施の形態では、第１ピストンロッド１０７は、ピストン１０６の第１の方向に連結されて延び、レイル１０１に連結されている。第２ピストンロッド１０８は、ピストン１０６の第２の方向に連結されて延びている。第２ピストンロッド１０８は、ピストン１０６、延いては第１ピストンロッド１０７の位置を調整するために用いられ得る。実施の形態では、ピストン１０６、第１ピストンロッド１０７および第２ピストンロッド１０８は、互いに連結されてピストンアセンブリ１０９を形成する。わかるように、コンベヤーシステム１００において動いている多様なサイズのボトルに適用するために、ピストンアセンブリ１０９を調整することにより、レイル１０１の配置を調整することができる。
【００２８】
図２は、実施の形態に係る流体作動式アクチュエータ１０３の断面図を示す。２つの流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂは図２においてより見えやすいように、ピストン１０６により筐体１０４が流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂに分けられていることが明らかである。示されていないが、流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂへの流体の供給および流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂからの流体の排出を選択的に行うために、流体ポートが筐体１０４に設けられている。流体は、空気、作動液、また別のタイプの適切な流体により構成されていてもよい。使用された特定の流体によって、本実施の形態の範囲が限定されることは全くない。また、当業者はわかるように、ピストン１０６と筐体１０４との間、および、ピストンロッド１０７、１０８と筐体１０４との間におけるシールの液密性を維持するために、適切なシールが流体作動式アクチュエータ１０３に設けられている。わかりやすくするために図からシールを省略している。
【００２９】
図２に示す実施の形態によれば、筐体１０４には複数の止め具２０６ａ、２０６ｂがさらに設けられている。止め具２０６ａ、２０６ｂは、筐体１０４の内面から第１および第２流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂに向かって延びる突起により構成され、ピストンロッド１０７、１０８それぞれの通過を許容するが、ピストン１０６の通過を防げる。したがって、止め具２０６ａ、２０６ｂは、ピストン１０６、延いては、ピストンアセンブリ１０９全体の移動距離を制限することができる。当然のことながら、全ての実施の形態が止め具２０６ａ、２０６ｂを必要なわけではない。むしろ、他の実施の形態では、ピストン１０６の移動距離を、たとえば、筐体１０４自体の壁によって制限することもできる（図３を参照。）。
【００３０】
実施の形態では、流体作動式アクチュエータ１０３にロック２０９がさらに設けられている。ロック２０９は、ピストンアセンブリ１０９と一体化された複数の戻り止め２１０に係合するようなサイズおよい形状に形成されている。さらに具体的に、図２に示す実施の形態では、ロック２０９は、第２ピストンロッド１０８に一体化された複数の戻り止め２１０に選択的に係合するようなサイズおよび形状に形成されている。本願では当然のことながら、「戻り止め」は、たとえば、筋、溝、突起、歯、スタブ、窪みにより構成されてもよく、ロック２０９の上側および下側戻り止めの留め具２１１、２１２と係合し、ロック２０９に対してピストンアセンブリ１０９が移動することを防止することができる。よって、留め具２１１、２１２は突起として示されているが、他の実施の形態では留め具２１１、２１２は戻り止め２１０の突起と係合し得る溝や窪みにより構成されてもよい。さらに、ただ１つの上側留め具２１１のみおよびただ１つの下側留め具２１２のみが示されているが、他の実施の形態では、１つ以上の上側留め具およびまたは下側留め具が設けられていてもよい。
【００３１】
実施形態において、戻り止め２１０は、ピストンアセンブリ１０９に不可欠な構成要素として形成されることによってピストンアセンブリ１０９に一体化されてもよいし、あるいは、ピストンアセンブリ１０９に連結されることによってピストンアセンブリ１０９に一体化されてもよい（図３を参照。）。戻り止め２１０は、ピストンアセンブリ１０９に取り外し可能に連結されてもよいし、ピストンアセンブリ１０９に実質上永久的に連結されていてもよい。また、図示した実施の形態では、戻り止め２１０は第２ピストンロッド１０８に形成または連結されているが、戻り止め２１０は第１ピストンロッド１０７に形成されたり連結されたりしてもよい。前記実施形態において、第２ピストンロッド１０８が省略されてもよい（図３を参照。）。よって、図示されているとおりの戻り止め２１０の配置によって説明および請求の範囲は限定されるわけではない。しかしながら、重要なことは、戻り止め２１０の動きは、ピストンアセンブリ１０９の動きに対応している。
【００３２】
実施の形態では、ロック２０９が第１の位置にあるとき、ロック２０９の上側留め具２１１はピストンアセンブリ１０９の上側戻り止め２１０ａに係合する。実施形態では、ロック２０９が第２の位置にあるとき、下側留め具２１２は下側戻り止め２１０ｂに係合する。図２では、ロック２０９は第２の位置にある。実施の形態では、ロック２０９が第３の位置にあるとき、上側留め具２１１も下側留め具２１２も戻り止め２１０に係合しない。図示した実施の形態では、第３の位置は第１の位置と第２の位置との間にある。よって、ロック２０９が第３の位置にあるとき、ピストンアセンブリ１０９はロック２０９に対して自由に移動できる。反対に、ロック２０９が第１または第２の位置にあるとき、戻り止め２１０が上側留め具２１１または下側留め具２１２に係合するため、ピストンアセンブリ１０９はロック２０９に対して固定される。
【００３３】
実施の形態では、流体作動式アクチュエータ１０３がロック筐体２１３をさらに備えることができる。実施の形態では、ロック筐体２１３はアクチュエータ筐体１０４に連結されていてもよい。しかしながら、他の実施の形態では、ロック筐体２１３はアクチュエータ筐体１０４に対して実質上、固定されている外付け部品に連結されていてもよい。ロック筐体２１３は、ロック２０９の少なくとも一部を取り囲み、ロック２０９がアクチュエータ１０３の長手方向の軸Ｘ−Ｘに平行な方向に動くこと、延いては、ピストンアセンブリ１０９が動くことを防止することができる。たとえば、図２において、ピストンアセンブリ１０９は、左右に動くことができるが、実質上、ピストン１０６と筐体１０４との間における液密性シールにより上下方向の動きが防止されている。よって、ロック筐体２１３は、実質上、ロック２０９が左右方向に動くことを防ぐが、図示しているように、ロック２０９が上下方向に動かすことができる。当然ながら、用いた特定の方向は、図の配置に関する物であって、本実施の形態の範囲を限定する物ではない。
【００３４】
実施の形態では、ロック筐体２１３に付勢部材２１４を設けてもよい。付勢部材２１４は、第１の方向においてロック２０９を付勢することができる。図示した実施の形態では、付勢部材２１４は、第１の位置に向かってロック２０９を下方に付勢する。しかしながら、他の実施形態では、付勢部材２１４は、たとえば、第２の位置に向かってロックを上方に付勢してもよい。他の実施の形態では、流体作動式アクチュエータ１０３が適切な向きを維持していれば、付勢部材２１４が省かれ、ロック２０９の重さによって第１の位置に向かってロックを十分に付勢してもよい。さらに他の実施形態では、付勢部材２１４を省略してもよく、第１の位置に向かってロック２０９を付勢するために流体圧力を供給してもよい。
【００３５】
ロック筐体２１３に流体ポート２１５がさらに設けられている。流体ポート２１５は、バルブ２１７および流体ライン２１９を介して圧力供給部２１６または排出部に流体連通していてもよい。示された実施の形態では、バルブ２１７は３／３方弁により構成されている。図示された３／３方弁はばねであって、３／３方弁が中央位置に付勢されると、全てのポートは遮断される。しかしながら、他の実施の形態では、バルブ２１７は、たとえば、３／２方弁で構成されてもよい。使用される弁の特定のタイプにより、説明および請求項の範囲が限定されるわけではない。実施の形態では、ロック筐体２１３の作動チャンバ２１８に対して流体の供給および排出を選択的に行うように、バルブ２１７を作動させてもよい。付勢部材２１４がロック２０９に作用する方向と反対の方向にロック２０９を付勢するように、作動チャンバ２１８内の流体がロック２０９に作用してもよい。この結果として、当然ながら、実質上、ロック２０９とロック筐体２１３との間の液密性シールを形成するように、密封部材（図示せず）が設けられてもよい。よって、摩擦に加えて、付勢部材２１４の力を超える力が作動チャンバ２１８内の圧力によりロック２０９に加えられると、ロック２０９は第１の位置から第２の位置へ移動することができる。
【００３６】
当然ながら、ロック２０９は第１の位置から第２の位置へ移動する間に、ロック２０９は第３の位置を通過する。ロックが第３の位置に至ると、上側および下側戻り止め２１０ａ、２１０ｂはロック２０９の上側および下側留め具２１１、２１２から解放される。ピストンアセンブリ１０９がいずれか一方の方向に付勢されてさえいれば、第３の位置における時間が短くても、ピストンアセンブリ１０９は移動することができる。たとえば、第２流体チャンバ１０５ｂ内より第１流体チャンバ１０５ａ内の圧力が高く、ピストンアセンブリ１０９が左側へ付勢されても、下側留め具２１２が下側戻り止め２１０ｂに係合されると、ピストンアセンブリ１０９が動くことができない。しかしながら、作動チャンバ２１８内の圧力が排出されて、その圧力に付勢部材２１４が打ち勝てば、付勢部材２１４はロック２０９が第２の位置から第１の位置へ下がって戻る。ロック２０９が下がると、下側留め具２１２と下側戻り止め２１０ａとの係合が解かれ、ピストンアセンブリ１０９は左側へ移動することができる。実施の形態では、上側および下側戻り止め２１０ａ、２１０ｂは長手軸Ｘ−Ｘに沿って距離ｄだけ少し互いに離れて位置している。距離ｄは、使用者が容易に確認する、または、求められるような、所定の値であってもよい。図のように、これによって、上側および下側戻り止め２１０ａ、２１０ｂの間に互い違いの配列が作られる。当然ながら、上側および下側戻り止め２１０ａ、２１０ｂが互いに少し流れていることに代えて、他の実施の形態では、上側および下側留め具２１１、２１２が長手軸Ｘ−Ｘに沿って距離ｄだけ少し互いに離れて位置して、互い違いの配列が作られてもよい。
【００３７】
ロック２０９が第１および第２の位置の間を移動するとき、互い違いの配列によってピストンアセンブリ１０９は距離ｄだけ移動することができる。たとえば、作動チャンバ２１８が排出されると、付勢部材２１４によりロック２０９を押し下げられ、ピストンアセンブリ１０９は左側へ移動する。しかしながら、下側留め具２１２が下側戻り止め２１０ｂから解放されると、上側留め具２１１が隣のセットの上側戻り止め２１０ａに係合し始めるように、ロック２０９のサイズが形成されていてもよい。ただし、上側および下側戻り止め２１０ａ、２１０ｂは距離ｄだけ少し互いに離れているから、ピストンアセンブリ１０９は距離ｄだけ左側へ移動する。わかるように、続いて圧力が作動チャンバ２１８に与えられると、ロック２０９は再び第２の位置に、つまり、上方に戻る。ロック２０９が第２の位置に向かって上昇すると、第３の位置を再び通過して、上側留め具２１１は上側戻り止め２１０ａから解放され、下側留め具２１２が隣のセットの下側戻り止め２１０ｂに係合する。この特有の構成によりピストンアセンブリ１０９を正確に位置調整することができる。わかるように、ロック２０９が第１および第２の位置の間を移動する度に、ピストンアセンブリ１０９は所定の距離ｄだけ移動することができる。よって、ピストンアセンブリ１０９がどちらかの方向に付勢されると、ピストンアセンブリ１０９の両方の動きを制御し、また、ピストンアセンブリ１０９を所望の方向にロックするように、ロック２０９が作動する。
【００３８】
当然ながら、上記説明では、第２流体チャンバ１０５ｂより第１流体チャンバ１０５ａにおける圧力が高いためピストン１０６は左側へ移動するが、第１流体チャンバ１０５ａより高い圧力が第２流体チャンバ１０５ｂを供給することによって反対の方向に同様に動くことが容易にわかる。よって、ロック２０９が両方向に動作可能であることを、当業者は容易にわかる。
【００３９】
実施の形態では、戻り止め２１０と共にロック２０９を用いた流体作動式アクチュエータ１０３によって、ピストンアセンブリ１０９の正確な位置調整がなされる。以下に挙げた例は、コンベヤーシステム１００におけるレイル１０１の位置制御に流体作動式アクチュエータ１０３を用いた場合を対象としている。しかし、他の場合における正確な位置調整を具現化する方法を当業者は容易にわかる。
【００４０】
実施の形態では、当業者は、レイル１０１の位置を調節する必要があれば、複数の流体作動式アクチュエータ１０３のそれぞれのピストンアセンブリを、調節して、ロック２０９により所望の位置に保つ。実施の形態では、ピストンアセンブリ１０９を第１の位置にまず配置してもよい。他の実施の形態では、たとえば、第１の位置は止め具２０６ａによって定められてもよい。さらに他の実施の形態では、第１の位置は第１戻り止め２１０の位置によって定められてもよい。ピストンアセンブリ１０９が第１の位置にあると、ピストンアセンブリ１０９が第１の位置にあるときのレイル１０１の位置に対するレイル１０１の所望の位置が定められる。例では、ピストンアセンブリ１０９が第１の位置にあると、レイル１０１は最も外側の位置、つまり、レイル１０１間の距離が最大になる位置に配される。このような場合には、第１の位置では、ピストン１０６が止め具２０６ａに隣接したり、または、図２に示すように下側留め具２１２が最も左側にある下側戻り止め２１０ｂに係合したりするであろう。
【００４１】
第１終端位置から、ボトル１０２の固有のサイズに対してレイルがどの程度内側に移動するかを使用者や作業者が決めることができる。連続する上側および下側戻り止め１１０間の距離ｄがわかるため、位置調整を正確に行うことができる。よって、たとえば、第２流体チャンバ１０５ｂより高い圧力で第１流体チャンバ１０５ａに供給することによって、ピストンアセンブリ１０９が左側に付勢されてさえすれば、ロック２０９が第２の位置から第１の位置へ動作する毎に、ピストンアセンブリ１０９が所定の距離ｄだけ左側へ移動する。同様に、圧力が作動チャンバ２１８に再び供給されて、ロック２０９が第１の位置から第２の位置へ戻ると、ピストンアセンブリ１０９がまた距離ｄだけ左側へ移動する。したがって、第２流体チャンバ１０５ｂより第１流体チャンバ１０５ａの圧力を高く維持しながら、作動チャンバ２１８への圧力の供給および排出を所望回数行うことによって、使用者がピストンアセンブリ１０９を移動させたい総距離を容易に制御することができる。バルブ２１７が電気的に作動すれば、適切な処理システム（図示せず）がバルブ２１７と電気的に通信して、作動チャンバ２１８に対する流体の供給および排出の回数を容易に制御することができる。
【００４２】
所望の位置に達すると、ロック２０９がピストンアセンブリ１０９のさらなる動きを防止できるように、必要に応じて、第１および第２流体チャンバ１０５ａ、１０５ｂを排出してもよい。図示された実施形態では、バルブ２１７から力を単に取り除き、バルブ２１７を中央位置に戻し、ここで、作動チャンバ２１８における圧力の排出または供給を遮断することにより、ロック２０９は第１または第２の位置を維持することができる。よって、３／３方バルブにより、ロックされたロック２０９の位置、延いては、係合されたロック２０９の位置を維持するために、エネルギーをさらに要しない。
【００４３】
一方、バルブ２１７が３／２方バルブにより構成され、ロック２０９が第１の位置にあるときに所望の位置であれば、所望の位置を保持するための圧力は必要ない。反対に、ロック２０９が第２の位置にあるときに所望の位置であれば、作動チャンバ２１８における圧力を単に維持すればよい。さらに、作業者によりレイル１０１の位置を物理的に移動、固定および確認するより高精度に、レイル１０１の位置決めを電気的に制御することができる。これによって、先行技術の手法に比べてより迅速にかつより効果的にレイルの位置決め制御を行う方法が明らかに創り上げられている。
【００４４】
図３は、他の実施の形態に係る流体作動式アクチュエータ１０３の断面図を示す。図２に示す実施の形態では、戻り止め２１０が第２ピストンロッド１０８の形成されることによりピストンアセンブリ１０９に一体化されているが、図３に示す実施の形態では、戻り止め２１０はブラケット３１０を介してピストンアセンブリ１０９に連結されている。ブラケット３１０は、機械的な留め金具、ろう着、溶接、接着剤などによりピストンアセンブリ１０９に連結されてもよい。ブラケット３１０をピストンアセンブリ１０９に連結するための方法は、特には、本実施の形態の目的にとっては重要ではない。流体作動式アクチュエータ１０３の長手方向におけるサイズが限定されている場合には、ブラケット３１０は役立つ。ブラケット３１０は、戻り止め２１０の位置を筐体１０４の上方に代えている。同様に、図２のように側方ではなく、作動筐体１０４の上部にロック筐体２１３を連結している。
【００４５】
第２ピストンロッド１０８が取り除かれている点で、図２に示す実施の形態と図３に示す実施の形態とにおいてさらに異なる。図３に示す実施の形態では、１つのピストンロッド１０７のみが備えられている。したがって、ピストン１０６およびピストンロッド１０７からピストンアセンブリ１０９は構成される。第２ピストンロッド１０８を排除することにより、流体作動式アクチュエータ１０３の長手軸Ｘ−Ｘに沿った長さをさらに減ずることができる。
【００４６】
また、図３に示す実施の形態では、止め具２０６ａ、２０６ｂは省かれている。止め具２０６ａ、２０６ｂを用いることなく、筐体１０４の壁によってピストンアセンブリ１０９の動きは制限される。
【００４７】
図３に示す実施の形態への上記変更にもかかわらず、図２に対する説明とほぼ同様の方法で動作は行われ得る。
【００４８】
当然ながら、付勢部材２１４および流体圧力によりロック２０９が作動することは記載されているが、ロック２０９の位置を制御する他の方法が用いられてもよい。たとえば、機械装置をロック２０９に作用させてもよい。代わりに、ロック２０９は、ソレノイドを介して制御されてもよい。また、別の例では、形状記憶合金をロックの位置変更に用いてもよい。ロック２０９を第１および第２の位置の間で移動させるために様々な方法を用いることができることを当業者なら容易に理解できるであろう。さまざまな選択肢を理解することを単に目的として例を挙げたので、説明やクレームの範囲が使用方法により特に限定されるわけではない。しかし、どのような方法が使用されても、ピストンアセンブリ１０９の位置を正確に制御するには、第１および第２の位置の間をロック２０９が動作する回数を正確に記憶できるべきである。
【００４９】
上記実施の形態の詳細な説明は、発明者が本説明の範囲内にあると考えられる全実施の形態の説明を網羅しているわけではない。実際、上記実施の形態のある構成要素を様々に他と結合したり省略したりしてさらに別の実施の形態を作り、そのような別の実施の形態が本説明の範囲や教示に該当すると、当業者はわかるであろう。また、上記実施の形態どうしが全体的にまたは一部において結合されて、本説明の範囲および教示内における別の実施の形態を作ることができることは、当業者にとっては明らかであろう。
【００５０】
従って、説明のために具体的な実施の形態をここで挙げたが、本説明の範囲であればさまざまな同等の修正が可能であることは、当業者ならわかるであろう。ここで挙げた技術は、添付図面で示された上記実施の形態に関わらず、他の流体作動式アクチュエータに適用可能である。よって、上記実施の形態の範囲は、以下のクレームにより定められるべきである。
【図１】
0005913633.tif 000002
【図２】
0005913633.tif 000003
【図３】
0005913633.tif 000004