(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明に従い、係止ピストンアセンブリ１００が提供される。係止ピストンアセンブリ１００は、ピストン室１０７と、ピストン室１０７から実質的に伸び且つピストン室内に実質的に後退する構成とされたピストンロッド１０６と、ピストンロッド１０６に連結され且つ、ピストン室１０７内にて往復運動状に動く構成とされたピストンヘッド１０８とを含む。係止ピストンアセンブリ１００は、ピストンヘッド１０８及びピストンロッド１０６を少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて機械的に係止する構成とされる少なくとも１つのロック１２０を更に含む。ロック１２０は、ピストンロッド１０６を後退させるべく提供された加圧した流体の存在下にてピストンヘッド１０８及びピストンロッド１０６を係止解除する構成とされる。加圧した流体は、ピストン室１０７内に導入され、また、ピストンロッド１０６は、ロック１２０が係止解除された後のみ後退させる。
2009544920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストン室（１０７）と、該ピストン室（１０７）から実質的に伸び且つ該ピストン室内に実質的に後退する構成とされたピストンロッド（１０６）と、該ピストンロッド（１０６）に連結され且つ、前記ピストン室（１０７）内にて往復運動状に動く構成とされたピストンヘッド（１０８）とを含む、係止ピストンアセンブリ（１００）において、
前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて機械的に係止する構成とされ且つ前記ピストンロッド（１０６）を後退させるべく提供された加圧した流体の存在下にて前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を係止解除する構成とされた少なくとも１つのロック（１２０）を備え、加圧した流体は、前記ピストン室（１０７）内に導入され、また、前記ピストンロッド（１０６）は、少なくとも１つのロック（１２０）が係止解除された後のみ後退させることを特徴とする、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項２】
請求項１に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記少なくとも１つのロック（１２０）により、前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を実質的に完全に後退した位置にて係止する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項３】
請求項１に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記少なくとも１つのロック（１２０）により、前記少なくとも１つのロック（１２０）内に加圧した流体が存在しないとき、前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を係止する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項４】
請求項１に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、ピストンヘッド（１０８）から伸びる少なくとも１つのラッチリング（１３０）を更に備え、前記少なくとも１つのロック（１２０）は、少なくとも１つのラッチリング（１３０）と係合する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項５】
請求項１に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、
前記ピストンヘッド（１０８）から伸びる少なくとも１つのラッチリング（１３０）と、
該少なくとも１つのラッチリング（１３０）に形成されて、前記少なくとも１つのラッチリング（１３０）の係止溝（１３２）と係合する係止溝（１３２）とを更に備える、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項６】
請求項１に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記少なくとも１つのロック（１２０）は、
偏倚部材（１２２）と、
係止部材（１２４）と、
該係止部材（１２４）を受け入れる構成とされた係止穴（１２８）に対して係止部材（１２４）を連続的に密封する構成とされた係止部材の上側シール（１２５）と、
前記係止穴（１２８）とピストン室（１０７）との間を伸びるピストン室ポート（１５３）をブロックし且つブロック解除する構成とされた係止部材の下側シール（１２６）とを更に備え、前記係止部材（１２４）及び前記係止部材の下側シール（１２６）は、係止位置にあるとき、前記ピストン室ポート（１５３）をブロックし、また、非係止位置にあるとき、前記ピストン室ポート（１５３）をブロック解除する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項７】
請求項６に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記上側シールの断面積は、前記下側シールの断面積よりも大きく、前記下側シールの断面積は、前記係止部材（１２４）を開放位置まで動かすため第一の圧力を必要とし、また、前記上側シールの断面積は、係止部材（１２４）を開放した位置に維持するため第二の圧力を必要とし、また、該第一の圧力は該第二の圧力よりも高い、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項８】
請求項１に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、係止解除する操作は、
係止部材（１２４）を偏倚力に抗して且つ非係止位置まで動かす加圧した流体を通常閉じた偏倚力に抗して係止部材（１２４）の入口領域（１１７）に対して提供する工程と、
前記係止部材（１２４）がピストン室（１０７）まで伸びるピストン室ポート（１５３）をブロック解除する工程であって、係止部材（１２４）の開放移動の実質的に終了時に行なわれ、加圧した流体はピストン室（１０７）内に流れ且つピストンロッド（１０６）を後退させるようにした前記ブロック解除する工程とを含む、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項９】
ピストン室（１０７）と、該ピストン室（１０７）から実質的に伸び且つ前記ピストン室内に実質的に後退する構成とされたピストンロッド（１０６）と、該ピストンロッド（１０６）に連結され且つ、前記ピストン室（１０７）内にて往復運動状に動く構成とされたピストンヘッド（１０８）とを含む、係止ピストンアセンブリにおいて、
前記ピストンヘッド（１０８）から伸びる少なくとも１つのラッチリング（１３０）と、
該少なくとも１つのラッチリング（１３０）と係合してロック（１２０）内に加圧した流体が存在しないとき、前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて機械的に係止する構成とされた少なくとも１つのロック（１２０）であって、ピストンロッド（１０６）を後退させるべく提供された加圧した流体を導入したとき、前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を係止解除させ得るように、前記少なくとも１つのラッチリング（１３０）を係合解除する構成とされた前記少なくとも１つのロック（１２０）とを備えることを特徴とする、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１０】
請求項９に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記加圧した流体は前記ピストン室（１０７）内に導入され、前記ピストンロッド（１０６）は、前記少なくとも１つのロック（１２０）が係止解除された後にのみ後退される、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１１】
請求項９に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を実質的に完全に後退した位置にて係止する少なくとも１つのロック（１２０）を更に備える、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１２】
請求項９に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、少なくとも１つのロック（１２０）により、前記少なくとも１つのロック（１２０）内に加圧した流体が存在しないとき、前記ピストンヘッド（１０８）及び前記ピストンロッド（１０６）を係止する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１３】
請求項９に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記少なくとも１つのラッチリング（１３０）に形成された係止溝（１３２）を更に備え、前記少なくとも１つのロック（１２０）は、前記少なくとも１つのラッチリング（１３０）の係止溝（１３２）と係合する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１４】
請求項９に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記少なくとも１つのロック（１２０）は、
偏倚部材（１２２）と、
係止部材（１２４）と、
前記係止部材（１２４）を受け入れる構成とされた係止穴（１２８）に対して係止部材（１２４）を連続的に密封する構成とされた係止部材の上側シール（１２５）と、
前記係止穴（１２８）と前記ピストン室（１０７）との間を伸びるピストン室ポート（１５３）をブロックし且つブロック解除する構成とされた係止部材の下側シール（１２６）とを更に備え、前記係止部材（１２４）及び前記係止部材の下側シール（１２６）は、係止位置にあるとき、前記ピストン室ポート（１５３）をブロックし、また、非係止位置にあるとき、前記ピストン室ポート（１５３）をブロック解除する、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１５】
請求項１４に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、前記上側シールの断面積は、前記下側シールの断面積よりも大きく、前記下側シールの断面積は、前記係止部材（１２４）を開放位置まで動かすため第一の圧力を必要とし、また、前記上側シールの断面積は、前記係止部材（１２４）を開放した位置に維持するため第二の圧力を必要とし、また、前記第一の圧力は前記第二の圧力よりも高い、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１６】
請求項９に記載の係止ピストンアセンブリ（１００）において、係止解除する操作は、
係止部材（１２４）を偏倚力に抗して且つ非係止位置まで動かす加圧した流体を、通常閉じた偏倚力に抗して係止部材（１２４）の入口領域（１１７）に対して提供する工程と、
前記係止部材（１２４）がピストン室（１０７）まで伸びるピストン室ポート（１５３）をブロック解除する工程であって、実質的に、係止部材（１２４）の開放移動の終了時に行なわれ、加圧した流体は、ピストン室（１０７）内に流れ、ピストンロッド（１０６）を後退させるようにした前記ブロック解除する工程とを含む、係止ピストンアセンブリ（１００）。
【請求項１７】
係止ピストンアセンブリのピストンロッドを非係止状態にする方法において、
前記係止部材を偏倚力に抗して且つ非係止位置まで動かす加圧した流体を、通常閉じた偏倚力に抗してロックの係止部材の入口領域に対して提供する工程と、
前記係止部材がピストン室まで伸びるピストン室ポートをブロック解除し、加圧した流体が前記ピストン室内に流れ且つ前記ピストンロッドを後退させるようにした工程とを備える、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法おいて、前記ロックにより、係止ピストンアセンブリのピストンロッドは少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて係止される、方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法において、前記係止ピストンアセンブリの前記ピストンロッドは、前記ロックにより少なくとも実質的に完全に後退した位置にて係止される、方法。
【請求項２０】
請求項１７に記載の方法において、前記動かす工程は、前記ピストンロッドに連結されたピストンヘッドから伸びるラッチリングと実質的に係合解除するよう前記係止部材を動かす工程を含む、方法。
【請求項２１】
請求項１７に記載の方法において、前記動かす工程は、伸びる力又は後退する力がピストンロッドに加えられる前に、係止部材を実質的に動かす工程を含む、方法。
【請求項２２】
請求項１７に記載の方法において、前記ブロック解除する工程は、前記係止部材が開放移動する間に行われる、方法。
【請求項２３】
請求項１７に記載の方法において、前記ブロック解除する工程は、前記係止部材の開放移動が実質的に終了するときに行われる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンアセンブリ、より詳細には、係止ピストンアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ピストンアセンブリは、ピストン室内に配置されたピストンヘッドを備えている。ピストンヘッドは、加圧した液体又は加圧した気体の導入及び（又は）除去に応答してピストン室内にて往復運動状に動く。１つの型式のピストンアセンブリは、流体圧力を機械的仕事に又はその逆に変換すべく使用することのできるピストンアクチュエータである。ピストンヘッドはピストンロッドに連結されている。ピストンロッドは、任意の態様にて機構又は装置と接続することができ、ピストンアセンブリは、往復運動状の態様にて作動することができ、このため、機械的仕事を実行するため使用することができる。
【０００３】
幾つかの用途において、アクチュエータは、伸びた位置にて係止し、後退した位置にて係止し又はその双方の位置にて係止することができることが望ましい。例えば、工業用装置又は製造装置において、人間の操作者の安全性の目的のため、係止ピストンアセンブリが必要とされることがある。これは、ピストンアセンブリにて使用される圧力流体が失われたときに係止する能力を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術において、機械的ロックは、通常、加圧した液圧流体により形成された力に抗してピストンヘッド及びピストンロッドを保持しなければならないピン又はタブを含む。このことは、当然に、係止機構を不必要に堅固で、大型に且つ重くすることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の１つの実施の形態に従い、係止ピストンアセンブリが提供される。係止ピストンアセンブリは、ピストン室と、ピストン室から実質的に伸び且つピストン室内に実質的に後退する構成とされたピストンロッドと、ピストンロッドに連結され且つ、ピストン室内にて往復運動状に動く構成とされたピストンヘッドとを備えている。係止ピストンアセンブリは、ピストンヘッド及びピストンロッドを少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて機械的に係止する構成とされ且つピストンロッドを後退させるべく提供された加圧した流体の存在下にてピストンヘッド及びピストンロッドを係止解除する構成とされた少なくとも１つのロックを更に備えている。加圧した流体は、ピストン室内に導入され、また、ピストンロッドは、少なくとも１つのロックが係止解除された後のみ後退させる。
【０００６】
本発明の１つの実施の形態による係止ピストンアセンブリが提供される。係止ピストンアセンブリは、ピストン室と、ピストン室から実質的に伸び且つピストン室内に実質的に後退する構成とされたピストンロッドと、ピストンロッドに連結され且つ、ピストン室内にて往復運動状に動く構成とされたピストンヘッドとを備えている。係止ピストンアセンブリは、ピストンヘッドから伸びる少なくとも１つのラッチリングと、該少なくとも１つのラッチリングと係合してロック内に加圧した流体が存在しないとき、ピストンヘッド及びピストンロッドを少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて機械的に係止する構成とされた少なくとも１つのロックとを更に備えている。該少なくとも１つのロックは、ピストンロッドを後退させるべく提供された加圧した流体を導入したとき、ピストンヘッド及びピストンロッドを係止解除させるよう少なくとも１つのラッチリングを係合解除する構成とされている。
【０００７】
本発明の１つの実施の形態に従い係止ピストンアセンブリのピストンロッドを係止解除する方法が提供される。該方法は、通常閉じた偏倚力に抗してロックの係止部材の入口領域に対して加圧した流体を提供する工程を備えている。加圧した流体は、係止部材を偏倚力に抗して且つ非係止位置まで動かす。該方法は、ピストン室まで伸びるピストン室ポートを係止部材がブロック解除する工程を更に備えている。このブロック解除する工程は、実質的に、係止部材の開放移動の終了時に行なわれる。加圧した流体は、ピストン室内に移動し、ピストンロッドを後退させる。
【０００８】
係止ピストンアセンブリの１つの実施の形態において、少なくとも１つのロックは、ピストンヘッド及びピストンロッドを実質的に完全に後退した位置にて係止する。
【０００９】
係止ピストンアセンブリの別の実施の形態において、少なくとも１つのロックは、少なくとも１つのロック内に加圧した流体が存在しないとき、ピストンヘッド及びピストンロッドを係止する。
【００１０】
係止ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、係止ピストンアセンブリは、ピストンヘッドから伸びる少なくとも１つのラッチリングを更に備え、少なくとも１つのロックは、少なくとも１つのラッチリングと係合する。
【００１１】
係止ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、係止ピストンアセンブリは、ピストンヘッドから伸びる少なくとも１つのラッチリングと、少なくとも１つのラッチリングに形成された係止溝とを更に備えており、少なくとも１つのロックは、少なくとも１つのラッチリングの係止溝と係合する。
【００１２】
係止ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、少なくとも１つのロックは、偏倚部材と、係止部材と、係止部材を受け入れる構成とされた係止穴に対して係止部材を連続的に密封する構成とされた係止部材の上側シールと、係止穴とピストン室との間を伸びるピストン室ポートをブロックし且つブロック解除する構成とされた係止部材の下側シールとを更に備え、係止部材及び係止部材の下側シールは、係止位置にあるとき、ピストン室ポートをブロックし、また、非係止位置にあるとき、ピストン室ポートをブロック解除する。
【００１３】
係止ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、上側シールの断面積は、下側シールの断面積よりも大きく、下側シールの断面積は、第一の圧力が係止部材を開放位置まで動かすことを必要とし、また、上側シールの断面積は、第二の圧力が係止部材を開放した位置に維持することを必要とし、また、第一の圧力は第二の圧力よりも高い。
【００１４】
係止ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、係止解除する操作は、通常閉じた偏倚力に抗して加圧した流体を係止部材の入口領域に対して提供する工程を含み、加圧した流体は、係止部材を偏倚力に抗して且つ非係止位置まで動かし、係止部材はピストン室まで伸びるピストン室ポートをブロック解除し、ブロック解除する工程は、係止部材の開放移動の実質的に終了時に生じ、加圧した流体はピストン室内に移動し且つピストンロッドを後退させる。
【００１５】
係止ピストンアセンブリの更に別の実施の形態において、加圧した流体はピストン室内に導入され、ピストンロッドは、少なくとも１つのロックが係止解除された後にのみ後退される。
【００１６】
該方法の１つの実施の形態において、係止ピストンアセンブリのピストンロッドは、ロックにより少なくとも実質的に完全に伸びた位置にて係止される。
【００１７】
該方法の別の実施の形態において、係止ピストンアセンブリのピストンロッドは、ロックにより少なくとも実質的に完全に後退した位置にて係止される。
【００１８】
該方法の更に別の実施の形態において、動かす工程は、係止部材をピストンロッドに連結されたピストンヘッドから伸びるラッチリングと実質的に係合解除するように動かす工程を含む。
【００１９】
該方法の更に別の実施の形態において、動かす工程は、伸びる力又は後退する力がピストンロッドに加えられる前に、係止部材を実質的に動かす工程を含む。
【００２０】
該方法の更に別の実施の形態において、ブロック解除する工程は、係止部材が開放移動する間に行われる。
【００２１】
該方法の更に別の実施の形態において、ブロック解除する工程は、係止部材の開放移動が実質的に終了するときに行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の１つの実施の形態に従った係止ピストンアセンブリを示す図である。
【図２】本発明の１つの実施の形態に従った係止ピストンアセンブリの端面図である。
【図３】本発明の１つの実施の形態に従った係止ピストンアセンブリの切欠き斜視図である。
【図４】ロックを含む係止ピストンアセンブリの１つの領域の拡大断面図である。
【図５】係止部材が非係止位置に止まるが、ピストンロッドの完全な伸びが完了している場合の拡大断面図である。
【図６】係止ピストンアセンブリが完全に係止されたときの、拡大断面図である。
【図７】本発明の１つの実施の形態の拡大断面図である。
【図８】本発明の１つの実施の形態に従った係止ピストンアセンブリのピストンロッドを係止解除する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
同一の参照番号は、全ての図面にて同一の要素を表わす。図面は必ずしも正確な縮尺ではないことを理解すべきである。
【００２４】
図１−図８及び以下の説明は、当該技術の当業者に対し本発明の最良の形態を実施し且つ使用する方法を教示すべく特定の例を記載するものである。本発明の原理を教示する目的のため、幾つかの従来の形態は、簡略化し又は省略されている。当該技術の当業者は、本発明の範囲に属する、これらの例の変更例が理解されよう。当該技術の当業者は、以下に説明した特徴は色々な仕方にて組み合わせ、本発明の多数の変更例を形成し得ることが理解されよう。このため、本発明は以下に説明する特定の例に限定されず、特許請求の範囲及びそれらの等価物によってのみ限定されるものである。
【００２５】
図１には、本発明の１つの実施の形態による係止ピストンアセンブリ１００が示されている。その他の図面と共通の構成要素は、同一の参照番号で示してある。係止ピストンアセンブリ１００は、ピストン本体１０１と、１つ又はより多くの端部キャップ１６０と、ピストンロッド１０６とを含む。ピストンロッド１０６は、ピストン本体１０１内に後退させ（実線）、また、ピストン本体１０１から伸びるようにする（破線）ことができる。
【００２６】
係止ピストンアセンブリ１００は、加圧した流体をポート１１０を通してピストン本体１０１内に導入することにより作動させることができる。１つの実施の形態における加圧した流体は、例えば、液圧流体のような液体である。別の実施の形態における加圧した流体は、例えば、空気のような気体である。
【００２７】
係止ピストンアセンブリ１００は、端部キャップ１６０に形成された少なくとも１つのロック１２０を含む。該ロック１２０は、ピストンロッド１０６を機械的に係止する。図示した実施の形態において、係止ピストンアセンブリ１００は、ピストン本体１０１の両端に２つの端部キャップ１６０ａ、１６０ｂと、２つロック１２０ａ、１２０ｂとを含む。端部キャップ１６０ａのロック１２０ａが作動されたとき、その後、ピストンロッド１０６は、完全に伸びた位置にて係止することができる。これと代替的に、他端のキャップ１６０ｂのロック１２０ｂが作動されたとき、次に、ピストンロッド１０６は、完全に後退した位置にて係止してもよい。これと代替的に、係止ピストンアセンブリ１００は、２つのロック１２０ａ、１２０ｂを含み、ピストンロッド１０６を伸びた位置及び後退した位置の双方にて係止することができるようにしてもよい。
【００２８】
ロック１２０は、端部キャップ１６０内に形成されているため、ロック１２０は、係止ピストンアセンブリ１００に容易に取り付けることができる。更に、ロック１２０は保守及び（又は）修理のため容易にアクセス可能である。
【００２９】
色々な数のロック１２０を個別の端部キャップに含めることが可能であることを理解すべきである。簡略化を目的として、端部キャップ１６０に１つのロック１２０が示されている。しかし、端部キャップ１６０内に多数のロック１２０を半径方向に配置することができる。例えば、端部キャップ１６０は、全てラッチリング１３０と係合する対称に離間分離された４つのロック１２０を含むようにしてもよい。
【００３０】
係止したとき、ロック１２０は、加圧した流体が失われたときでさえ、係止した位置に止まる。ロック１２０は、加圧した流体の供給を更に遮断し、ロック１２０を内部の作動圧力に抗して作動させる必要はない（図４−図６及びこれに伴う説明を参照）。このようにして、ロック１２０は、先行技術のピストンロックのように堅固である必要はない。ロック１２０は、ピストンロッド１０６及び関係したピストンヘッド１０８を保持するのみであり、係止ピストンアセンブリ１００内にて加圧した流体により発生された力に抵抗する必要はない。
【００３１】
図１及び以下の図には、ピストンアセンブリ用のロックが示され且つ該ロックについて説明されている。しかし、ロックは、ダイヤフラム弁、スプール弁等又はピストン、弁、プランジャ等を動かす加圧した流体を採用するその他の装置を含んで、弁にも等しく適用可能であることを理解すべきである。
【００３２】
図２は、本発明の１つの実施の形態による係止ピストンアセンブリ１００の端面図である。ロック１２０は、係止部材１２４と、該係止部材１２４を下方に押して、ピストンロッド１０６又はピストンヘッド１０８のラッチリング１３０と係合させる偏倚装置１２２とを含む。更に、端部キャップ１６０は、ポート１１０と、ポート１１０と接続する第一の交差接続通路１１１と、第一の交差接続通路１１１と接続する第二の交差接続通路１１２とを含む。第二の交差接続通路１１２は、ロック１２０と連通している。加圧した流体は、ポート１１０、第一の交差接続通路１１１及び第二の交差接続通路１１２を介してロック１２０まで、また、ロック１２０から流れることができる。
【００３３】
図３は、本発明の１つの実施の形態による係止ピストンアセンブリ１００の切欠き斜視図である。図面には、端部キャップ１６０を含むピストン本体１０１と、第二の交差接続通路１１２とが示されている。第二の交差接続通路１１２は、１つの実施の形態において、加圧した流体をロック１２０ａの入口領域１１７内に送り出すことが理解できる。１つのロック１２０ａのみが示されているが、図面はロック１２０ａ、１２０ｂの双方に当て嵌まる。
【００３４】
ピストンヘッド１０８は、ピストン本体１０１のピストン室１０７内に配置され且つ加圧した流体の導入／排出に応答して該ピストン室１０７内にて動く。ピストンヘッド１０８は、ピストンロッド１０６に連結されている。ピストンヘッド１０８は、ロック１２０の係止部材１２４が係合するラッチリング１３０を含む（図４−図６も参照）。ラッチリング１３０は、係止部材１２４の一端を受け入れる係止溝１３２を含む。ラッチリング１３０は、ピストンヘッド１０８から伸びている。１つの実施の形態において、ラッチリング１３０は、ピストンヘッド１０８又はピストンロッド１０６の一部として形成されている。これと代替的に、ラッチリング１３０は、何らかの態様にてこれら２つの構成要素に添着されるようにしてもよい。
【００３５】
この図から、係止部材１２４は、ピストンロッド１０６及びピストンヘッド１０８が完全に伸びた位置にあるときにのみ、係止溝１３２及びラッチリング１３０と係合することが理解できる。このため、ロック１２０ａはピストンロッド１０６を完全に伸びた位置に係止する。その結果、ピストンロッド１０６が完全に伸びた位置にあるとき、ロック１２０ａは、後退を防止する。このことは、係止ピストンアセンブリ１００内にて加圧した流体が失われたときでさえ、そうである。このため、ロック１２０ａは、ピストンロッド１０６を完全に伸びた位置に維持することができる。ロック１２０ｂは、同様に、ピストンロッド１０６が完全に後退した位置にあるとき、係止ピストンアセンブリ１００を係止することができることに留意すべきである。
【００３６】
ロック１２０の偏倚装置１２２は、係止部材１２４を下方に押す。ロック１２０を作動させる加圧した流体が存在しないとき、偏倚装置１２２は係止部材１２４を下方に係止溝１３２内に押す。
【００３７】
図面から、ピストンヘッド１０８及びラッチリング１３０は、ロック１２０を回転させることができるが、ロック１２０の作動を実行することはできないことが理解できる。このため、ピストンヘッド１０８及びピストンロッド１０６を回転しないよう規制する必要はない。
【００３８】
図４は、ロック１２０を含む係止ピストンアセンブリ１００の１つの領域の拡大断面図である。この図には、ロック１２０の全ての関連する構成要素が示されている。この図において、ピストンロッド１０６は後退した位置と伸びた位置との間にある。その結果、ピストン室１０７及び第二の交差接続通路１１２内に加圧した流体が存在する。ロック１２０は、係合することができず、ピストンロッド１０６は、加圧した流体を調節することにより動かす。
【００３９】
ロック１２０は、頂部キャップ１４０と、頂部キャップシール１４１とを含む。頂部キャップ１４０は、端部キャップ１６０の係止穴１２８内に嵌まり且つ端部キャップ１６０に添着する。係止穴１２８は、１つ又はより多くの穴部分を含むことができる。１つの実施の形態における頂部キャップ１４０は、１つ又はより多くの止めねじ１４４により端部キャップ１６０に添着されている（図１及び図３も参照）。頂部キャップ１４０は、偏倚装置１２２の一部分を受け入れる頂部キャップ室１４２を更に含む。
【００４０】
係止部材１２４は、偏倚装置１２２を受け入れる係止部材室１２７を更に含む。更に、係止部材１２４は、係止部材の上側シール１２５と、係止部材の下側シール１２６とを含む。上側シール１２５及び下側シール１２６の双方は、係止穴１２８と係合し且つ、係止部材１２４が係止穴１２８内にて往復運動状に動くことを可能にする。上側シール１２５は、係止穴１２８と連続的に接触している。これと相違して、図示した実施の形態における下側シール１２６は、係止穴１２８内に形成された肩部１２９と接触し且つ該肩部１２９から離れるように動くことができる。
【００４１】
ロック１２０は、端部キャップ１６０に形成された係止穴１２８内に受け入れられる。係止穴１２８は、端部キャップ１６０のラッチリング穴１８０まで下方に伸びている。ラッチリング穴１８０は、ラッチリング１３０に相応し且つ該ラッチリング１３０を受け入れる。ラッチリング穴１８０は、１つの実施の形態において、実質的に環状の形状をしている。ラッチリング穴１８０は、ピストンロッド１０６が実質的に完全に伸びたとき、ラッチリング１３０に嵌まるラッチリング穴シール１８２を含む。
【００４２】
ラッチリング１３０は、ラッチリングシール溝１３４と、ラッチリングシール１３５とを更に含む。ラッチリングシール１３５は、ピストンロッド１０６が実質的に完全に伸びたとき、ピストンヘッド１０８を端部キャップ１６０に対して密封する。
【００４３】
加圧した流体がピストン室１０７内に導入されたとき、ピストンヘッド１０８は、図面にて右方向に動き、ピストンロッド１０６は後退する。加圧した流体は、第二の交差接続通路１１２を通り、係止部材１２４の回りにてピストン室ポート１５３まで導入され、次に、ピストン室ポート１５３を通ってピストン室１０７内に導入される。これに相応して、ピストンヘッド１０８の右側の流体は、排出されることを理解すべきである。
【００４４】
ラッチリング穴シール１８２がラッチリング１３０との接触を失い、ラッチリングシール１３５が端部キャップ１６０との接触を失うとき、加圧した流体に曝されるピストンヘッド１０８の面積が最大となることを認識すべきである。加圧した流体は、図２の穴１１３により多量に供給される。その結果、最大の力がピストンヘッド１０８に作用してピストンロッド１０６を後退させる。
【００４５】
幾つかの実施の形態において、上側シールの断面積は、下側シールの断面積よりも大きい。このため、下側シールの断面積は、係止部材を開放した位置まで動かすため第一の圧力を必要とし、また、上側シールの断面積は、係止部材を開放した位置に維持するため、第二の圧力を必要とする。幾つかの実施の形態において、第一の圧力は第二の圧力よりも高い。
【００４６】
加圧した流体が第二の交差接続通路１１２から、このためピストン室１０７から排出されたとき、ピストンヘッド１０８は図面にて左方向に動く。この排出は、加圧した流体をピストンヘッド１０８の右側にて第二のピストン室（図示せず）に供給することを伴うことを理解すべきである。
【００４７】
図５には、係止部材１２４が非係止位置に止まるが、ピストンロッド１０６の完全な伸びが完了したときの拡大断面図が示されている。ピストンヘッド１０８が端部キャップ１６０と実質的に接触しているとき、その後、ラッチリング１３０はラッチリング穴１８０に入り、ラッチリング穴シール１８２はラッチリング１３０と接触する。更に、ラッチリングシール１３５は端部キャップ１６０と接触する。次に、ロック１２０を作動させ且つ動かしてラッチリング１３０と係合させることができる。このため、加圧した流体は、ピストンヘッド１０８の右側に維持され、また、加圧した流体が第二の交差接続通路１１２から排出される状態を続ける。しかし、この図において、入口領域１１７内の圧力は、未だ実質的に降下しておらず、このため、係止部材１２４は依然として非係止位置にある。
【００４８】
図６には、係止ピストンアセンブリ１００が完全に係止したときの拡大断面図が示されている。この図において、ピストンヘッド１０８が端部キャップ１６０と接触する迄、入口領域１１７から（従ってピストン室１０７から）の加圧した流体の排出が続けられる。排出する間、係止部材１２４の上側領域の利用可能な表面積のため、係止部材１２４に加わる圧力は、また、偏倚装置１２２に打勝ち且つ係止部材１２４を上方の非係止位置に維持するのに十分なレベルに止まるであろう。
【００４９】
しかし、圧力が所定の保持レベル以下まで降下すると、係止部材１２４は、偏倚装置１２２により係止位置まで下方に押される。その結果、係止部材の下側シール１２６は、係止穴１２８の肩部１２９と接触し、これにより、係止穴１２８を密封する。その結果、第二の交差接続通路１１２内の任意の加圧した流体は、係止穴１２８を通ってピストン室ポート１５３内に上方に流れることはできない。
【００５０】
この時点にて、係止部材１２４は、ラッチリング１３０の係止溝１３２内に落下する。このため、ピストンロッド１０６は完全に伸びた位置にて係止される。
【００５１】
係止する操作は、ロック１２０ａに対し、従ってピストンロッド１０６の完全に伸びた時の係止する操作について図示し且つ説明したが、係止する操作は、ロック１２０ｂ、従ってピストンロッド１０６の完全に後退したときの係止操作にも等しく当て嵌まることを理解すべきである。
【００５２】
係止解除は、基本的に係止する操作の逆の手順である。係止解除が開始したとき、加圧した流体は、最初に、ピストンヘッド１０８の右側から排出される（図６参照）。次に、加圧した流体を第二の交差接続通路１１２を通して入口領域１１７内に導入する。加圧した流体は、偏倚装置１２２に反作用し且つ係止部材１２４を上方に非係止位置まで動かす（図５参照）。係止部材１２４が非係止位置まで動くことは、ピストンロッドを後退せさる操作の第一の工程である。係止部材の下側シール１２６が持ち上がり且つ肩部１２９から離れてピストンヘッド１０８を動かすとき、係止部材１２４は、既にラッチリング１３０から後退している。このため、ピストンロッド１０６は、該ロッドが係止解除される前に動くことはできない。係止部材１２４が完全に上方に動いたとき、その後、加圧した流体は、ピストン室ポート１５３を通ってピストン室１０７内に移動することができ、ピストンヘッド１０７が右方向に動き且つ、ピストンロッド１０６を後退させることができる（図４参照）。下側シール１２６が係止穴１２８との接触を失う迄、加圧した流体により提供された開放圧力は係止部材１２４を上方に押す。このため、操作時、係止部材１２４は、加圧した流体により満足し得る圧力が提供される場合、完全に上方に押されるであろう。要求される持ち上げ圧力は、係止部材１２４及び係止部材の下側シール１２６の利用可能な直径／面積と組み合わせて、偏倚装置１２２により提供される偏倚力によって制御される。係止部材１２４を開放した位置まで動かすのに必要な圧力は、係止部材１２４を非係止位置に維持するのに必要とされる圧力よりも高い。しかし、第二の交差接続通路１１２により供給される圧力は、１つの実施の形態において、係止部材１２４を持ち上げるのに必要な圧力を容易に上回るであろう。
【００５３】
図７には、本発明の１つの実施の形態の拡大断面図が示されている。この実施の形態において、係止部材１２４は、係止部材の上側シール１２５を含む。係止部材の下側シール１２６に代えて、この実施の形態において、係止部材１２４は係止穴１２８の肩部１２９に着座し且つ該肩部１２９の上に突き出る肩部１９９を含む。この肩部対肩部の接触は、ピストン室ポート１５３を第二の交差接続通路１１２から密封することができる。これと代替的に、係止穴１２８の肩部１２９に配置されたシールを含んで、任意の態様のシール、ガスケット等を２つの構成要素の間に更に含めてもよい。
【００５４】
図８は、本発明の１つの実施の形態による係止ピストンアセンブリのピストンロッドを係止解除する方法の流れ図８００である。工程８０１にて、加圧した流体が係止部材に対して提供される。係止部材は、係止ピストンアセンブリのピストンヘッド／ピストンロッドを係止する。係止部材は、ピストンヘッド／ピストンロッドを完全に伸びた位置又は完全に後退した位置に係止することができる。加圧した流体は、上記に説明したように加圧した液体又は加圧した気体でよい。加圧した流体は、係止部材の入口領域に対して提供され且つ、通常閉じた偏倚力に抗する。偏倚力は、上記に説明したように、偏倚装置によって提供される。加圧した流体を導入する結果、係止部材は、偏倚力に抗して動かされ、従って、非係止位置まで動かされる。その結果、係止部材は、ピストンロッドに連結されたピストンヘッドから伸びるラッチリングとの係合から離脱するように動く。この動かす工程は、伸長力又は後退力がピストンロッドに加えられる前に、係止部材を動かすことになる。
【００５５】
工程８０２において、係止部材の動きは、ピストン室ポートをブロック解除する。ピストン室ポートは、ピストン室と、１つの実施の形態において第二の交差接続通路のような加圧した流体源との間を伸びている。このため、加圧した流体は、ピストン室内に流れ且つ、ピストンヘッドを動かすことができる。１つの実施の形態において、ブロック解除は、係止部材が開放移動する間に行われる。別の実施の形態において、ブロック解除は、開放する移動が実質的に終了するときに行われる。
【００５６】
工程８０３にて、伸長力／後退力は、ピストン室ポートを介してピストン室内に提供することができる。伸長力／後退力は、加圧した流体を調節することにより提供される。ロックが係止ピストンアセンブリのピストンロット端部に配置される場合（図３−図７におけるように）、次に、後退力はピストン室ポートにより提供される。しかし、ロックが係止ピストンアセンブリの他端に配置される場合（図１のロック１２０ｂを参照）、次に、伸長力はピストン室ポートにより提供される。
【００５７】
所望であれば、本発明による係止ピストンアセンブリは、幾つかの有利な効果を提供し得るよう任意の実施の形態に従って採用することができる。本発明は、加圧した流体が存在しないとき、機械的に係止する係止ピストンアセンブリを提供する。本発明は、加圧した流体が導入されたときにのみ係止解除される係止ピストンアセンブリを提供する。本発明は、加圧した流体がピストン室内に提供される前に、ロックが解放する係止ピストンアセンブリを提供する。本発明は、ロックを非係止位置に保持するため、ロックを非係止位置まで動かすのに必要な圧力よりも少なくて済む、係止ピストンアセンブリを提供する。本発明は、ロックがピストンアセンブリ内にて加圧した流体により発生された力に反作用する必要がない、係止ピストンアセンブリを提供する。本発明は、ピストンヘッド及びピストンロッドが回転しないよう規制する必要がない係止ピストンアセンブリを提供する。本発明は、ピストンアセンブリの全体的な寸法を増大させない係止ピストンアセンブリを提供する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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