(57)【要約】  本発明は、２つ（１０１）および３つ（３０１、４０１、５０１、６０１）の安定位置を持つ流体作動式アクチュエータを製造するモジュールシステムに関する。前記２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方のシリンダハウジングはブランクから製造されており、前記ブランクは、カバーに少なくとも１つの開口を有し、前記２つおよび３つの安定位置を持つ前記変形形態と同一であり、少なくとも、前記第１圧力ダクト（１０８）、前記第２圧力ダクト（１０９）および前記シリンダハウジングの第１シリンダ直径（１０３ｄ）の配置に関連して備わっており、これにより製造コストの減少が図られている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つ（１０１）および３つ（３０１、４０１、５０１、６０１）の安定位置を持つ流体作動式アクチュエータを製造するモジュールシステムであって、前記２つの安定位置を持つアクチュエータは、シリンダハウジング（１０２）によって囲まれる第１ピストン（１０３）であって、前記シリンダハウジングと、前記シリンダハウジングの両端部の一方の少なくとも１つのカバー（１０５）の少なくとも一方を通って軸方向に延在するピストンロッド（１０４）に固定接続されている前記第１ピストン（１０３）と、前記シリンダハウジングの少なくとも第１および第２圧力ダクト（１０８、１０９）であって、それを介して前記第１ピストンによって隔離される少なくとも２つの圧力室をバルブによって圧力供給管または周囲圧力と選択的に流体接続することができる少なくとも前記第１および第２圧力ダクト（１０８、１０９）とを有しており、
前記３つの安定位置を持つアクチュエータは、主ピストン（３０３、５０３、６０３）と通気ダクト（３２３、４２３、５２３ｐ＋５２３ｒ、５２３ｃ、６２３ｐ＋６２３ｒ）に加えて、前記２つの安定位置を持つアクチュエータの上述のすべての対応要素（３０３、５０３、６０３、３２１、４２１、５２１、６２１、１０２、１０２ａ、１０２ｂ、３０４、５０４、６０４、３０５、４０５、５０５、１０８、１０９）を有しており、前記要素は共に２つの圧力室と１つの非加圧中間室（３２２、５２２）を形成し、前記圧力室は前記主ピストンと、前記第１ピストンに対応するリングピストン（３２１、４２１、５２１、６２１）によって隔離されており、前記２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態のアクチュエータの両方の前記シリンダハウジングがブランクから製造されるモジュールシステムにおいて、
前記ブランクは、前記カバーに少なくとも１つの開口を有し、前記２つおよび３つの安定位置を持つ前記変形形態のアクチュエータにおいて同一であり、少なくとも
前記第１圧力ダクト（１０８）、
前記第２圧力ダクト（１０９）および
前記シリンダハウジングの第１シリンダ直径（１０３ｄ）の配置に関連して備わっていることを特徴とする、モジュールシステム。
【請求項２】
前記第１および第２圧力ダクト（１０８、１０９）と前記第１シリンダ直径（１０３ｄ）の少なくとも１つは、前記２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方においてそれぞれ前記第１および第２圧力ダクトと前記第１シリンダ直径の少なくとも１つに対して同じ寸法を作製する同一の工具一式を使用して最終的に製造されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールシステム。
【請求項３】
前記第１および第２圧力ダクト（１０８、１０９）と前記第１シリンダ直径（１０３ｄ）は、前記２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方においてそれぞれの前記第１および第２圧力ダクトと前記第１シリンダ直径に対して同じ寸法を作製する同一の工具一式を使用して最終的に製造されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールシステム。
【請求項４】
前記変形形態において、
実質的に軸方向運動を行う前記シリンダハウジング、前記第１ピストン（１０３、３２１、４２１、５２１、６２１）および外側密封装置（１１４、３１６）が前記第１シリンダ直径（１０３ｄ）における外側シリンダ・ピストンシステムを構成し、
前記シリンダハウジングと前記少なくとも１つのカバーの間に少なくとも第１固定密封装置（１１１、１１１ａ、１１１ｂ）が存在することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項５】
前記第１固定密封装置が、前記変形形態の１つにおいて前記第１シリンダ直径（１０３ｄ）よりも大きな直径（１０２ｄ）に作用することを特徴とする、請求項４に記載のモジュールシステム。
【請求項６】
３つの安定位置を持つ前記変形形態において、前記少なくとも１つのカバーの第１カバー（３０５、４０５、５０５）の一体型部品としての、あるいはそれに固定接続または常時嵌合させたリング状部品（３０５ｐ、５０５ｐ）が存在し、前記リング状部品の内周、前記主ピストン（３０３、５０３、６０３）および主密封装置（３１４）が主直径（３０３ｄ）における主シリンダ・ピストンシステムを構成することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項７】
前記シリンダハウジングと前記リング状部品の外周の間に配置された第２固定密封装置（１１１ａ、１１１ｂ）が存在することを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項８】
前記第２固定密封装置が前記第１シリンダ直径（１０３ｄ）に作用することを特徴とする、請求項７に記載のモジュールシステム。
【請求項９】
前記第２固定密封装置（１１１ｂ）が前記第１シリンダ直径よりも大きな第２直径（１０２ｄ）に作用する、請求項８に記載のモジュールシステム。
【請求項１０】
前記第２直径は前記大きな直径と実質的に等しく、前記第１および第２固定密封装置が同一であることを特徴とする、請求項９に記載のモジュールシステム。
【請求項１１】
３つの安定位置を持つ前記変形形態において、前記リングピストン（３２１、４２１、５２１、６２１）は前記主ピストンに対する軸方向運動が制限されて配置され、前記リングピストンの内周は、内側密封装置（３１５、５１５ｓ）と、前記主ピストンに一体化、または固定接続させた延長部（３０３ｅ、５０３ｅ）とともに内径（３２１ｉ）における内側シリンダ・ピストンシステムを構成することを特徴する、請求項５ないし８のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項１２】
前記内側密封装置（３１５）および前記外側密封装置（３１６）が軸方向に離間された位置に配置されることを特徴とする、請求項１１に記載のモジュールシステム。
【請求項１３】
前記少なくとも２つの圧力室の第１圧力室（３０６）に対して３つの安定位置を持つ前記変形形態において、前記流体接続の一部が、前記第１カバーの、前記リング状部品の、または前記第１カバーと前記リング状部品の間のカバー供給ダクト（３０５ｃ）によって提供されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュールシステム。
【請求項１４】
３つの安定位置を持つ前記変形形態において、非加圧中間室（３２２、５２２）が、少なくとも前記主ピストン、前記リングピストンおよび前記リング状部品によって前記少なくとも２つの圧力室に分離されることを特徴とする、請求項１または１１に記載のモジュールシステム。
【請求項１５】
前記中間室は周囲圧力と常時流体接続し、前記常時流体接続が少なくとも部分的に前記通気ダクト（３２３、４２３、５２３ｐ＋５２３ｒ、５２３ｃ、６２３ｐ＋６２３ｒ）によって提供されることを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項１６】
前記通気ダクトの少なくとも一部が前記シリンダハウジングのハウジングダクト（３２３、４２３）であることを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項１７】
前記通気ダクトの少なくとも一部が、前記リング状部品と前記第１カバーの少なくとも一方のカバーダクト（５２３ｃ）によって形成されることを特徴とする、請求項１３に記載のモジュールシステム。
【請求項１８】
前記通気ダクトの少なくとも一部が前記ピストンロッドの実質的に軸方向のダクト（５２３ｒ、６２３ｒ）によって形成されることを特徴とする、請求項１３に記載のモジュールシステム。
【請求項１９】
前記通気ダクトの少なくとも一部が前記主ピストンの実質的に半径方向のダクト（５２３ｐ、６２３ｐ）によって形成されることを特徴とする、請求項１ないし１５のいずれかに記載のモジュールシステム。
【請求項２０】
完成部品としての前記シリンダハウジングは、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態のアクチュエータにおいて同一であり、それらの３つの安定位置では、前記通気ダクト（５２３ｃ、５２３ｐ、５２３ｒ、６２３ｐ、６２３ｒ）が、前記カバー（５０５）、前記ピストンロッド（５０４、６０４）または前記主ピストン（５０３、６０３）の１つまたはいくつかにのみ配置されていることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれかに記載のモジュールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体圧力によって作動するアクチュエータに関し、より詳細には、２つおよび３つの安定位置を持つそれらの変形形態の製造モジュールシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体作動式アクチュエータ、すなわち流体圧力によって作動するアクチュエータは、広く使用されている。いくつかの例としては、掘削機における油圧シリンダや生産自動化装置における空気圧シリンダがある。大型トラックやバスの変速機では、変速の完全または部分的な自動化のためには、空気圧アクチュエータがよく用いられる。
【０００３】
簡単にいえば、単純な流体作動式アクチュエータは、シリンダハウジングと、少なくとも１つのカバーと、ピストンロッドに固定接続されたピストンとからなっている。ピストンは、シリンダハウジングとカバーの内部に配置される。それによって、ピストンの両側に１つずつ、２つの圧力室が形成される。密封装置は、これらの圧力室間に圧力差を与える。一方の圧力室に流体圧力をかけることによって、ピストンに力が加えられ、そのピストンが付勢されて移動することになる。シリンダハウジングとカバーによって、２つの端位置間でピストンとピストンロッドの軸方向運動が可能になる。これらの端位置を、安定位置と称することとする。それらは、流体圧力が一方の圧力室にかけられたときの平衡位置に相当する。
【０００４】
特殊用途向けに、より複雑な流体作動式アクチュエータが開発されている。圧力室を多くし、同軸ピストンを追加することによって、２つ以上の安定位置を得ている。しかし、これらの追加的なピストンは、シリンダハウジングとピストンロッドの両方に対して可能な軸方向運動が制限されている。
【０００５】
大型トラックの典型的な変速機が、特許文献１に示されている。限られた数の歯車で高い有効歯車比を得るために、変速機は、スプリッタ部３４と、主部３５と、レンジ部３８の３つの主要機能ユニットからなっている。スプリッタ部は、入力軸２から副軸４へ動力を伝達するための２つの可能な経路を形成する。これらの経路のどちらが機能しているかは、複動ツースクラッチ（「同期連結器」）１２によって決定される。主部３５は、副軸４から主軸（「中間軸」）３へ動力を伝達するためのいくつかの可能な経路を形成する。多数のツースクラッチ１８、２０および３２を、これらの経路を機能させるために１つずつ係合させることができる。最後に、レンジ部３８を、主部３５と直列に接続される二段変速ギアボックスとみなすことができる。レンジ部は、通常はローレンジと呼ばれる減速ギアと、速度が変化しないハイレンジの直結ギアとを有する。ツースクラッチスリーブ４４の位置によって、どのレンジギアが機能するかが決定する。
【０００６】
ほとんどの大型トラックの変速機では、スプリッタ部とレンジ部が空気圧アクチュエータによって作動する。従来、スプリッタ部のツースクラッチは上記の経路ごとに１つずつ、２つの安定位置を持っている。同様に、従来レンジ部のツースクラッチは、ハイレンジとローレンジに１つずつ、２つの安定位置を持っている。従って、従来技術において、スプリッタ部とレンジ部は、各々が２つの安定位置を持つ単純な空気圧アクチュエータによって作動し得る。
【０００７】
近年、上述の課題の解決策が提案されており、場合によっては、スプリッタ部またはレンジ部に中間のニュートラル位置を設けることが有利になるであろう。特許文献１では、ニュートラル位置を持つスプリッタ部が開示され、これにより、シフトが不適切な時に変速機が損傷する危険性が低減する。しかしながら、そのような装置は、主部のギアレバーやシフトパターンの設計においても、かかる変速機が自動化された変形形態においても必須ではない。
【０００８】
さらにまた、特許文献２では、ニュートラル位置を持つレンジ部が開示されている。これにより手動の主部シフトにおける労力を低減し、より小さくより低コストのツースクラッチの使用が可能になる。また、主部のシフト中にクラッチを解放する必要がないので、特許文献３に開示のような単純な遠心クラッチの使用が容易になるであろう。しかしながら、シフトに要する時間が増大する可能性があるので、自動化による変形形態の適用が疑問視される懸念がある。
【０００９】
要するに、ニュートラル位置を持つスプリッタ部とレンジ部は必ずしも、大型トラックの変速機系統のあらゆる変形形態に適用可能というわけではない。場合によっては、２つの安定位置を持つがニュートラル位置は持たない、より単純な従来設計を用いることが好適であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許第１０３５３５７号明細書
【特許文献２】欧州特許第１０５５８４５号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４／０２６２１１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、流体作動式アクチュエータの、２つまたは３つの安定位置を持つ変形形態を高いコスト効率で実現する方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
２つおよび３つの安定位置を持つ、変形形態のアクチュエータのシリンダハウジングでは、実質的に同一のブランクを使用する設計によって、上述の課題を解決する。本発明は第１実施形態において、ブランクが、カバーに少なくとも１つの開口を有するとともに、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態のアクチュエータにおいて同一であり、このブランクが少なくとも、
−第１圧力ダクト
−第２圧力ダクト、および
−シリンダハウジングの第１シリンダ直径
の配置に関連して備わっていることを特徴とする。
【００１３】
なお、一般的なシリンダハウジングは大型でかなり高価な部品であり、そのブランクには複雑でコストのかかる工具が必要となる。シリンダハウジングのブランクを、例えば、鋳造、鍛造、押出成形、押圧または射出成形することができる。シリンダと密封面をフライス加工およびホーニング加工すること、圧力室にアクセスダクトを穿設すること、カバーに締結の準備を施す等の作業によって、ブランクをシリンダハウジングに仕上げることになる。同じブランクを様々な変形形態のアクチュエータに使用することができれば、工具コストを削減できるとともに、ブランクをより効率的に生産できる。本発明の別の実施形態によれば、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方においてそれぞれ第１および第２圧力ダクトと第１シリンダ直径の少なくとも１つに対して同じ寸法を作製する同一の工具一式を使用して、第１および第２圧力ダクトと第１シリンダ直径の少なくとも１つを最終的に製造することも可能である。本発明のさらなる発展形態によれば、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方において同一の工具一式を使用するので、あらゆる変形形態のそれぞれの第１および第２圧力ダクトと第１シリンダ直径に対して同じ寸法を作製することができる。
【００１４】
好適な実施形態では、アクチュエータは、例えば、センサと、その他のアクチュエータと、圧力室への加圧流体の流れを制御するバルブからなるアクチュエータユニットの一体型部品である。シリンダハウジングは大型のハウジングの一部であり、そのブランクには非常に高い工具費が必要となる。そのため、ブランクに変形形態が生じることを避けることが特に有利である。
【００１５】
別の好適な実施形態では、３つの安定位置を持つ変形形態は、ピストンロッドに固定接続される主ピストンと、主ピストンに対する軸方向運動が制限されたリングピストンを備えて設計される。シリンダ・ピストンシステム直径は３つあり、１つは主およびリングピストンの間の小さな直径、１つは主ピストン単独の大きな直径、１つはリングピストン単独のさらに大きな直径である。この最も大きな直径は、２つの安定位置を持つ変形形態のシリンダ・ピストン直径と同一である。これにより、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態について、端位置間で実質的に等しいアクチュエータストロークを有するコンパクトな設計が可能となる。
【００１６】
また別の好適な実施形態では、３つの安定位置を持つ変形形態のカバーにリング状突起部が存在する。この突起部の内周は、主ピストンと一方の圧力室に対するシリンダ・ピストンシステムの外側部として機能する。内周および外周間のダクトは、圧力室への供給ダクトの一部を形成する。突起部の外周もまた、中間室、供給ダクトおよび周囲空気の間の密封装置の一部を形成する。このように設計することで、必要となる様々な直径のシリンダ・ピストンを簡便に得ることができる。
【００１７】
さらに別の好適な実施形態では、密封装置は、供給ダクトと中間室の間の外周に、２つの安定位置を持つ変形形態のシリンダ・ピストンシステム直径よりも大きな直径を有する。そのため、中間室はシリンダハウジング内に通気ダクトを有することができ、リングピストンが大きな直径のシリンダ・ピストンシステムの密封装置に損傷を与える恐れがなくなる。
【００１８】
さらに好適な実施形態では、リングピストンの軸方向運動を案内およびセンタリングする装置が軸方向に離間配置される。これにより、運動の安定性が向上する。
【００１９】
さらなる好適な実施形態では、中間室の通気ダクトがカバーに配置される。そのため、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方において、シリンダハウジングを同一にすることができる。
【００２０】
別の好適な実施形態では、通気ダクトが主ピストンとピストンロッドに配置される。ここでも、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方において、シリンダハウジングを同一にすることができる。さらに、主ピストンが中空ピンによってピストンロッドに接続されている場合、その中空ビンを通気ダクトの一部にすることができる。
【００２１】
本発明のさらに有利な実施形態は、添付の特許請求の範囲の請求項１に続く従属請求項から明らかになる。
【００２２】
本発明を、添付図面によって例証する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術の一例であるが、本発明のモジュールシステムの一部でもある、２つの安定位置を持つ典型的な流体作動式アクチュエータの概略縦断面図を示す。
【図２ａ】３つの安定位置を持つ従来技術の典型的な流体作動式アクチュエータの、３つの安定位置のそれぞれにおける概略縦断面図を示す。
【図２ｂ】３つの安定位置を持つ従来技術の典型的な流体作動式アクチュエータの、３つの安定位置のそれぞれにおける概略縦断面図を示す。
【図２ｃ】３つの安定位置を持つ従来技術の典型的な流体作動式アクチュエータの、３つの安定位置のそれぞれにおける概略縦断面図を示す。
【図３】カバーにリング状突起部を有する本発明の一実施形態を示す。
【図４】リングピストンが異なる軸方向位置に配置された案内装置を有しており、中間室と、左圧力室への圧力ダクトの間の密封装置の直径が大きくなっている、本発明の一実施形態を示す。
【図５】リングピストンを改良し、カバーと、主ピストンおよびピストンロッド内に配置される中間室に通気ダクトを有する本発明の一実施形態を示す。
【図６】主ピストンが、中間室の通気ダクトの一部を形成する中空ピンによってピストンロッドに接続される本発明の一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１に、２つの安定位置を持つ流体作動式アクチュエータ１０１の概略縦断面図を示し、本発明のモジュールシステムの一部を形成し、従来技術とみなすことができるこのアクチュエータは、シリンダハウジング１０２と、ピストン１０３と、ピストンロッド１０４と、カバー１０５とからなっている。シリンダハウジング１０２とカバー１０５は、図示しない方法で軸方向に接続される。それによって、シリンダハウジング１０２、ピストンロッド１０４およびカバー１０５は、ピストン１０３の両側で左圧力室１０６と右圧力室１０７を囲むことになる。シリンダハウジング１０２は、それぞれ左圧力室１０６と右圧力室１０７に流体接続する左供給ダクト１０８と右供給ダクト１０９を有する。バルブ（図示せず）は左供給ダクト１０８および右供給ダクト１０９を、圧力供給管か周囲圧力の排気管のどちらかに接続する。
【００２５】
図１では、右供給ダクト１０９が圧力供給管に接続されている。それによって、右圧力室１０７に加圧流体が充満し、流体圧力がピストン１０３に作用する。左供給ダクト１０８は排気管に接続されるため、左圧力室１０６内に周囲圧力が存在する。従って、ピストン１０３とピストンロッド１０４は、左側へ移動するように付勢される。ピストン１０３の左端停止当接部１０３ａがカバー１０５の嵌合部に接触すると、左方運動は停止する。これが、アクチュエータ１０１の左側の安定位置になる。同様に、左供給ダクト１０８が圧力供給管に接続され、右供給ダクト１０９が排気管に接続される場合、ピストン１０３とピストンロッド１０４は右側へ付勢されることになる。ピストン１０３の右端停止当接部１０３ｂがシリンダハウジング１０２の嵌合部と接触すると、右側の安定位置に達することになる。
【００２６】
圧力室と周囲環境の間で漏れを防止するために、密封装置が必要となる。密封装置は、当業者には容易にわかるように、例えばエラストマーリップシールなどのあらゆる種類が利用可能である。さらにまた、適切に機能するためには、ピストン１０３とピストンロッド１０４のような軸方向可動部を、シリンダハウジング１０２とカバー１０５の嵌合部と実質的に同軸にセンタリングして維持する必要がある。これは、当業者にはわかるように、例えばポリマーガイドバンドやボールブッシュなどの様々な種類にすることができる案内装置によって可能である。密封装置は、案内装置と一体的でもよいが、別々であってもよい。別々の非一体型の密封および案内装置の場合、互いに近づけるか大きく離して配置される。当業者には理解できるように、それらは様々な面であっても作用する。本願の図面では、案内装置を、簡略化するために省略するか、または必要に応じて密封装置に一体化されたものとしてみなすことができる。従って、図１では、シリンダハウジング１０２とカバー１０５の間の左圧力室１０６からの漏れを防止するために固定密封装置１１１（例えば、Ｏリングやガスケット）が存在する。さらに、左ロッド密封装置１１２がカバー１０５とピストンロッド１０４の間の漏れを防止する。同様に、右ロッド密封装置１１３は、シリンダハウジング１０２とピストンロッド１０４の間の右圧力室１０７からの漏れを防止する。最後に、ピストン１０３の外周上のピストン密封装置１１４は、圧力室１０６および１０７の間の漏れを防止する。
【００２７】
右圧力室１０７において、流体圧力は、シリンダ・ピストンシステム直径１０３ｄとピストンロッド直径１０４ｄによって画定される有効リング状領域のピストン１０３に作用する。アクチュエータ１０１は、両側がシリンダハウジング１０２とカバー１０５から延在するピストンロッド１０４を有する。これは一般的な場合で、ピストンロッドの片側のみが延在する設計もよく見られる。そのような場合、一方の圧力室内の圧力がシリンダ・ピストンシステム直径１０３ｄによって画定される有効円形領域に作用することになる。
【００２８】
図２ａ、２ｂおよび２ｃは、３つの安定位置を持つ従来技術の流体作動式アクチュエータ２１０を図示する。シリンダハウジング２０２とカバー２０５は、ピストンロッド２０４に固定接続される主ピストン２０３と、リングピストン２２１を囲む。シリンダハウジング２０２、主ピストン２０３およびピストンロッド２０４は左圧力室２０６を囲んでおり、この左圧力室では、主シリンダ・ピストンシステム直径２０３ｄとピストンロッド直径２０４ｄによって画定される有効リング状領域の主ピストン２０３に圧力が作用し得る。リングピストン２２１は、主ピストン２０３の軸方向延長部２０３ｅの外側に配置される。リングピストン２２１の軸方向運動は、シリンダハウジング２０２、主ピストン２０３およびカバー２０５の直径段部によって制限される。右圧力室２０７は、シリンダハウジング２０２、主ピストン２０３、ピストンロッド２０４、カバー２０５およびリングピストン２２１によって囲まれる。右圧力室２０７内の圧力は、外側シリンダ・ピストンシステム直径２２１ｄ（シリンダハウジング２０２とリングピストン２２１の間）と内側シリンダ・ピストンシステム直径２２１ｉ（リングピストン２２１と主ピストン２０３の軸方向延長部２０３ｅの間）によって画定される有効リング状領域のリングピストン２２１に作用することになる。さらにまた、右圧力室２０７内の圧力は、内側シリンダ・ピストンシステム直径２２１ｉと主シリンダ・ピストンシステム直径２０３ｄとピストンロッド直径２０４ｄによって画定される有効リング状領域の主ピストン２０３に作用することになる。左圧力室２０６と右圧力室２０７の間には、シリンダハウジング２０２、主ピストン２０３およびリングピストン２２１によって囲まれる中間圧力室２２２が存在する。
【００２９】
左圧力室２０６は、左供給ダクト２０８と流体接続している。同様に、右圧力室２０７は右供給ダクト２０９と流体接続している。バルブ（図示せず）は供給ダクト２０８および２０９を、圧力供給管か周囲圧力の排気管のどちらかに接続する。中間室２２２は加圧されないため、シリンダハウジング２０２の通気ダクト２２３によって中間室が周囲圧力に接続している。
【００３０】
固定密封装置２１１は、シリンダハウジング２０２とカバー２０５の間の左圧力室２０６からの漏れを防止する。左ロッド密封装置２１２は、シリンダハウジング２０２とピストンロッド２０４の間の漏れを防止する。同様に、右ロッド密封装置２１３は、カバー２０５とピストンロッド２０４の間の右圧力室２０７からの漏れを防止する。主ピストン２０３の外周上の主ピストン密封装置２１４は、主シリンダ・ピストンシステム直径２０３ｄにおける左圧力室２０６と中間室２２２の間の漏れを防止する。リングピストン２２１には、右圧力室２０７と中間室２２２の間の漏れを防止する、内側シリンダ・ピストンシステム直径２２１ｉにおける内側リングピストン密封装置２１５と外側シリンダ・ピストンシステム直径２２１ｄにおける外側リングピストン密封装置２１６の２つの密封装置が存在する。
【００３１】
図２ａでは、左圧力室２０６が加圧されている。流体圧力は、主ピストン２０３とピストンロッド２０４を右側へ付勢することになる。主ピストン２０３の右端停止当接部２０３ｂがカバー２０５の嵌合部と接触すると、右側の安定位置に達する。
【００３２】
図２ｂでは、右圧力室２０７が加圧されている。流体圧力は、主ピストン２０３の左端停止当接部２０３ａがシリンダハウジング２０２の嵌合部と接触する左側の安定位置へ、主ピストン２０３とピストンロッド２０４を付勢する。
【００３３】
最後に、図２ｃでは、左圧力室２０６と右圧力室２０７の両方が加圧されている。そのため、リングピストン２２１がシリンダハウジング２０２内のハウジング直径停止当接部２０２ａおよび主ピストン２０３上のピストン直径停止当接部２０３ａと嵌合すると、中間の安定位置に達する。直径２０３ｄおよび２０４ｄの間に作用する左圧力室２０６内の圧力は、主ピストン２０３をこの位置の右側へ単独で押すことができずに、リングピストン２２１をハウジング直径停止当接部２０２ａから持ち上げることになる。その運動は、直径２２１ｄおよび２０４ｄの間の大きな領域に作用する右圧力室２０７内の圧力によって打ち消されることになる。同様に、中間の安定位置の左側への主ピストン２０３の運動は、リングピストン２２１をピストン直径停止当接部２０３ａから軸方向に離すことになる。従って、直径２２１ｉおよび２０４ｄの間に作用する右圧力室２０７内の圧力は、主ピストン２０３を中間の安定位置の左側へ単独で押すことができずに、直径２０３ｄおよび２０４ｄの間の大きな領域に作用する左圧力室２０６の圧力によって打ち消されることになる。
【００３４】
図３に、図１の単純なアクチュエータ１０１の変形形態であり、従って本発明のモジュールシステムの一部である、３つの安定位置を持つ流体作動式アクチュエータ３０１を示す。シリンダハウジング１０２ａは、中間室３２２にさらなる通気ダクト３２３を有するように改良されている。カバー３０５は、内周が密封装置３１４とともに左圧力室３０６と主ピストン３０３のシリンダ・ピストン密封直径３０３ｄを形成するリング状突起部３０５ｐに固定接続、嵌合、または好ましくは一体化される。カバー３０５にはカバー供給ダクト３０５ｃが存在し、左供給ダクト１０８と左圧力室３０６の間に流体接続を提供する。カバー当接部３０５ａは、リングピストン３２１の中間の安定位置を画定する。供給ダクト１０８および３０５ｃからの漏れは、固定密封装置１１１および１１１ａによって防止される。シリンダハウジング１０２の元のシリンダ・ピストンシステム直径１０３ｄは、変形形態１０２ａでは、固定密封装置１１１ａの密封直径として、さらに右圧力室３０７とリングピストン３２１の外側密封装置３１６のシリンダ・ピストンシステム直径として機能する。内側密封装置３１５は、シリンダ・ピストンシステム直径３２１ｉにおける主ピストン３０３の延長部３０３ｅに作用する。
【００３５】
単純なアクチュエータ１０１の元のシリンダハウジング１０２とシリンダハウジング１０２ａの違いは、わずかである。中間室３２２の通気ダクト３２３が、シリンダハウジング１０２ａに追加された。そのため、本発明によれば、シリンダハウジング１０２および１０２ａの両方に同じブランクを使用することができる。それは、工具費を節約して、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の使用を容易にすることになる。このことは特に、シリンダハウジング１０２および１０２ａが、例えば車両変速機の変速制御装置などのその他の部品と一体化していて、そのために複雑で高価な工具が必要となる場合にあてはまる。
【００３６】
図３の流体作動式アクチュエータ３０１では、シリンダハウジング１０２ａのシリンダ・ピストンシステム直径１０３ｄは、リングピストン３２１の外側密封装置３１６だけでなく固定密封装置１１１ａに使用される。それにより、シリンダハウジングのブランクの製造とその機械加工を容易にすることができる。しかしながら、シリンダ・ピストンシステム直径１０３ｄの通気ダクト３２３が終了するところにエッジやバリが生じることがある。これにより、密封面が通気ダクト３２３の端部を通過する組立時に、外側密封装置３１６が損傷する恐れがある。
【００３７】
本発明のモジュールシステムの一部も形成する図４の改良アクチュエータ４０１によって、これを解決できる。ここでは、シリンダハウジング１０２ｂは、中間室４２２の通気ダクト４２３が終了するところで大きな直径１０２ｄを有する。このため、組立時に外側密封装置３１６が損傷する可能性がかなり減少した。さらにまた、直径１０２ｄを、カバー４０５とシリンダハウジング１０２ｂの間の固定密封装置１１１および１１１ｂの両方に使用することができる。同時に、固定密封装置１１１および１１１ｂを同一にすることができるので、コスト節約に繋がる。
【００３８】
アクチュエータ４０１のリングピストン４２１を、図３の対応するリングピストン３２１よりも幅広く作製した。それによって、いくつかの利点が得られた。第１に、シリンダハウジング１０２、１０２ａおよび１０２ｂの直径１０３ｄを有する大きな円筒面を使用したので、右圧力室４０７の容積が最小になって、アクチュエータ４０１の動的性能を向上させることができる。第２に、リングピストン４２１が図４の位置から、内側密封装置３１５が主ピストン３０３の延長部３０３ｅと接触しなくなるほど右側まで移動できなくなる。第３に、リングピストン４２１が幅広になったことによって、案内装置を一体化させた密封装置３１５および３１６を互いに対して軸方向にかなり離して配置することが可能になった。それにより、リングピストン４２１の、ずれに対する安定性が向上することになる。
【００３９】
図５に、３つの安定位置を持つ変形形態のさらに改良したアクチュエータ５０１を示す。アクチュエータ５０１もまた、本発明のモジュールシステムの一部を形成する。そこでは、リングピストン５２１をカバー５０５のリング状突起部５０５ｐ内で軸方向に延在させた。そのため、案内装置は、図４のアクチュエータ４０１よりもさらに軸方向に離して配置される。さらに、内側密封案内装置を、内側シリンダ・ピストンシステム直径３２１ｉに作用する純粋の密封装置５１５ｓと、リング状突起部５０５ｐの内部に作用する案内装置５１５ｇに分離した。そのため、案内装置５１５ｇは、主シリンダ・ピストンシステム直径３０３ｄに作用し、図３の対応する密封案内装置３１５のものよりも大きく、おそらくは頑丈である。さらにまた、リング状突起部５０５ｐの内部に軸方向に延在するリングピストン５２１によって、主ピストン５０３とリングピストン５２１が最も極端な相対位置にあっても、密封装置５１５ｓが主ピストン５０３の延長部５０３ｅに接触することになる。
【００４０】
また、図５に、中間室５２２を周囲圧力に接続する別の２つの通気ダクトを示す。カバー５０５内のカバー通気ダクト５２３ｃと、主ピストン５０３の主に半径方向のダクト５２３ｐおよびピストンロッド５０４の主に軸方向のダクト５２３ｒからなるピストンロッド通気ダクトが存在する。これらすべての通気ダクトによって、完成部品としてのシリンダハウジング１０２を、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態のアクチュエータにおいて同一にすることができる。
【００４１】
図６に、本発明のモジュールシステムも形成する、３つの安定位置を持つ変形形態のアクチュエータ６０１のピストンロッド通気ダクトの別の実施形態を示す。主ピストン６０３とピストンロッド６０４を通る実質的に半径方向のダクト６２３ｐが、少なくとも部分的に、主ピストン６０３をピストンロッド６０４に固定接続する中空ピン６３０によって形成される。ダクト６２３ｐは、ピストンロッド６０４の実質的に軸方向のダクト６２３ｒと流体接続している。この流体接続は、例えば中空ピン６３０のスロットすなわち半径方向孔６３０ｈによって可能である。対応するリングピストンには、ここでは参照番号６２１を付与する。この場合もまた、完成部品としてのシリンダハウジング１０２を、２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態のアクチュエータにおいて同一にすることができる。
【００４２】
本発明のさらなる実施形態によれば、上記の第１および第２圧力ダクトと上記の第１シリンダ直径の少なくとも１つを、上記の２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態の両方においてそれぞれ上記第１および第２圧力ダクトと上記第１シリンダ直径の上記少なくとも１つに対して同じ寸法を作製する同一の工具一式を使用して最終的に製造することも可能である。本発明のまた別の実施形態では、上記２つの安定位置を持つ変形形態と上記３つの安定位置を持つ変形形態を比べると、上記第１および第２圧力ダクトと上記第１シリンダ直径のすべては、上記第１および第２圧力ダクトと上記第１シリンダ直径のそれぞれに対して異なる寸法を作製する異なる工具一式を使用して最終的に製造される。しかしながら、上記のブランクは、上記２つおよび３つの安定位置を持つ変形形態に対してやはり同一である。
【００４３】
最後に、好適な実施形態において、アクチュエータは車両変速機のスプリッタまたはレンジ部を制御するように構成される。
【００４４】
ある程度特別な場合に関して本発明を説明したが、理解できるように、添付の特許請求の範囲において請求する本発明の精神および範囲から逸脱することなく、構成部品を様々に改良、代替および配置替えすることができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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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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【国際調査報告】
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