JP2016527449A - 油圧源を備えるロータリ・ピストン型アクチュエータ - Google Patents

油圧源を備えるロータリ・ピストン型アクチュエータ Download PDF

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Abstract

液圧源を備えるロータリ・アクチュエータが、キャビティと、キャビティに流体連通する流体ポート（３７２２）と、開口端とを備える第１の弧状のチャンバ（４２２）を画成するハウジングを含む。ハウジング内のロータアセンブリが、出力軸（４１２）と、出力軸から半径方向外方へ延びるロータアームとを含む。弧状のピストン（４１４）が、弧状チャンバ内を移動自在にハウジング内に配設される。ロータリ・アクチュエータは、流体ポートに結合された流体ラインと、高圧流体ライン（３７０７）と、低圧流体ライン（３７０９）と、高圧流体ラインに結合された集中圧力源（３７０６）を含む。サーボ弁（３７０４）が集中圧力源とロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされ、ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能である。

Description

本願は、２０１４年４月２２日に提出された米国特許出願１４／２５８，４３４、発明の名称「ロータリ・ピストン型アクチュエータ」（以下の出願の一部継続出願、２０１３年２月２７日に提出された米国特許出願１３／７７８，５６１、発明の名称「ロータリ・ピストン型アクチュエータ」、２０１３年３月１４日に提出された米国特許出願１３／８３１，２２０、発明の名称「中央作動アセンブリを有するロータリ・ピストン型アクチュエータ」、２０１３年６月１９日に提出された米国特許出願１３／９２１，９０４、発明の名称「中央作動アセンブリを有するロータリ・ピストン型アクチュエータ」、２０１４年１月３１日に提出された米国特許出願１４／１７０，４３４、発明の名称「ピン保持を特徴とするロータリ・ピストン型アクチュエータ」、及び２０１４年１月３１日に提出された米国特許出願１４／１７０，４６１、発明の名称「モジュール式ハウジングを有するロータリ・ピストン型アクチュエータ」）に基づき優先権を主張し、いずれの出願も、それぞれの内容の全体を引用して本願に組み込む。
本発明はアクチュエータ装置に関し、より詳細にはロータリ・ピストン型アクチュエータ装置に関し、ロータのピストンが加圧下の流体によって動かされ、このアクチュエータ装置は被作動部材の外部装着特徴部位(feature) に取り付けに適した中央作動アセンブリ（組立体）を含む。
現在、機械的動力変換の産業用途では、多くの形態の油圧ロータリ・アクチュエータが用いられている。このアクチュエータの産業上の利用は、長時間、例えば何時間にもわたって負荷を保持し続ける必要もなく、そして外部の流体源も用いることなく、連続慣性負荷を与えることが望まれる用途にとっては一般的である。航空機の飛行操縦用途では、例えば、故障緩和モードにおいて、位置を保持するために閉鎖された流体カラムを用いて、負荷を受ける位置の保持が一般的に実施されている。
飛行機の操作に用いられる主たる操縦装置等の特定の用途では、ロータリ・アクチュエータが保持する負荷の位置精度が望まれる。位置精度は、ロータリ・アクチュエータの設計に固有の内部洩れ特性を最小化することにより向上させることができる。しかし、例えばロータリ「ベーン」型又はロータリ「ピストン」型構成などの通常の油圧ロータリ・アクチュエータで洩れのない性能を提供することは困難な場合がある。
本明細書は、一般に、ロータリ・ピストン型アクチュエータに関する。
第一の態様では、ロータリ・アクチュエータシステムは、第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと、前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを備えるロータアセンブリと、前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと、前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインと、前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源と、前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされ、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボ弁とを備える。
種々の実施の形態は、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成することができ、前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え、前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し、前記ロータリ・アクチュエータシステムが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え、前記サーボ弁が更に、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能である。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、前記サーボ弁を制御するために結合された制御装置を含むことができる。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、位置フィードバック信号を提供するように構成される位置センサを含むことができ、前記制御装置が更に、前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁を制御するように構成される。前記位置センサが前記回転出力軸に結合でき、前記制御装置と、前記サーボ弁と、前記位置センサとがフィードバックループを備える。前記位置センサが位置リミットセンサであってもよく、前記制御装置が更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁を制御するように構成される。前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設されてもよい。前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設されてもよい。前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成されてもよい。前記第１のシールが一体シールであってもよい。前記第１のロータアームが航空機の飛行操縦面に結合されてもよい。前記第１のロータアームが航空機の主飛行操縦面に結合されてもよい。前記集中圧力源が航空機の集中液圧システムであってもよい。１ロータリ・アクチュエータシステムは、前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと、近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを含んでもよい。
第二の態様では、回転作動の方法は、第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと、前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを備えるロータアセンブリと、前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと、前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを含むロータリ・アクチュエータを提供するステップと；前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源を提供するステップと；前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁を提供するステップと；加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記サーボ弁を制御するステップと；前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを含む。
種々の実施例が、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成してもよく；前記ロータアセンブリが第２のロータアームを含み；前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを含み、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；第２の流体ラインが前記第２の流体ポートに結合され、前記サーボ弁が更に、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であり；加圧流体を前記第２の圧力チャンバに送るために、前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記サーボ弁を制御するステップと；前記第２のピストンを前記第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを含んでもよい。前記方法は、前記サーボ弁を制御するために結合された制御装置を提供するステップを含んでもよく；前記サーボ弁を制御するステップが、加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップを更に備えてもよい。前記方法は、前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成された位置センサを提供するステップと；前記サーボ弁を制御するために、前記制御装置によって位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップと；前記位置フィードバック信号に基づき、加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップとを更に含んでもよい。前記位置センサが前記回転出力軸に結合されてもよく、前記位置フィードバック信号が回転位置フィードバック信号であってもよい。前記位置センサが位置リミットセンサであってもよく、前記位置フィードバック信号が位置リミット信号であってもよい。前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップが、回転出力軸速度、回転出力軸位置、回転出力軸トルク、及び回転出力軸加速度からなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを更に含んでもよい。前記方法は、前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；前記作動アームを付勢し回転させるステップと；前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを更に含んでもよい。
第三の態様では、ロータリ・アクチュエータシステムは、第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを備えるロータアセンブリと；前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する、第１のピストンと；前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；流体リザーバと；前記流体リザーバに結合され、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第１の流体ラインに選択的に提供するように制御可能な流体ポンプであって、集中液圧システムに接続されない流体ポンプとを含む。
種々の実施の形態は、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成してもよく；前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え；前記流体ポンプが更に、前記ロータリ・アクチュエータのみの動きを制御するために、高圧を前記第２の流体ラインに選択的に供給するように制御可能であってもよい。前記流体ポンプを制御するために結合された制御装置を含んでもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを含んでもよく、前記制御装置は更に前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記位置センサは前記回転出力軸に結合されてもよく、前記制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとがフィードバックループを形成してもよい。前記位置センサが位置リミットセンサであってもよく、前記制御装置が更に前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記第１のシールは前記開口端の内面まわりに配設してもよい。前記第１のシールは前記第１のピストンの周まわりに配設してもよい。前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成してもよい。前記第１のシールは一体シールであってもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを更に備えてもよい。
第四の態様では、回転作動の方法は：第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと、前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸、及び前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームを備えるロータアセンブリと、前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジンング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと、前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインとを含むロータリ・アクチュエータを提供するステップと；流体リザーバを提供するステップと；前記流体リザーバに結合された流体ポンプを提供するステップと；加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記流体ポンプを制御するステップと；前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを含む。
種々の実施の形態は、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを画成してもよく；前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に含んでもよく；前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；第２の流体ラインが前記第２の流体ポートに結合され；加圧流体を前記第２の圧力チャンバに送るために、前記第２の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記流体ポンプを制御するステップと；前記第２のピストンを前記第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に含んでもよい。前記方法はまた、前記流体ポンプを制御するために結合された制御装置を提供するステップを含んでもよく、前記流体ポンプを制御するステップが、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るように前記制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップを含んでもよい。前記方法は、前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成された位置センサを提供するステップと；前記流体ポンプを制御するために、前記制御装置によって位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップと；前記位置フィードバック信号に基づき、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るように前記制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップとを含んでもよい。前記位置センサは前記回転出力軸に結合してもよく、前記位置フィードバック信号は回転位置フィードバック信号であってもよい。前記位置センサは位置リミットセンサであってもよく、前記位置フィードバック信号は位置リミット信号であってもよい。前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し、前記回転出力軸を付勢して第１の方向に回転させるステップが、回転出力軸速度と、回転出力軸位置と、回転出力軸トルクと、回転出力軸加速度とからなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを含んでもよい。前記方法は：前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；前記作動アームを付勢し回転させるステップと；前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを含んでもよい。
第五の態様では、ロータリ・アクチュエータは：第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームをと備えるロータアセンブリと；前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；高圧流体ラインと；低圧流体ラインと；前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源と；前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁であって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボと；流体リザーバと；前記流体リザーバに結合された流体ポンプであって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第１の流体ラインに選択的に提供するように制御可能な流体ポンプと；前記ロータリ・アクチュエータと、前記サーボ弁と、前記流体ポンプとの間に位置決めされたバルブブロックであって、前記流体ポンプ及び前記サーボ弁から前記第１の流体ラインに高圧を選択的に供給するように制御可能なバルブブロック（ブロック制御弁）とを含む。
種々の実施の形態は、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記第１のハウジングはまた、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成してもよく；前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に含み；前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；前記ロータリ・アクチュエータシステムが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え、前記バルブブロックが、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように更に制御可能であってもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、前記バルブブロックと、前記流体ポンプと、前記サーボ弁とを制御するために結合された制御装置を含んでもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを更に備えてもよく、前記制御装置は更に、前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記位置センサは前記回転出力軸に結合してもよく、前記制御装置と、前記サーボと、前記位置センサとが第１のフィードバックループを構成し、前記制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを備えてもよい。前記位置センサが位置リミットセンサであってもよく、前記制御装置は更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記第１のシールは前記開口端の内面まわりに配設してもよい。前記第１のシールは前記第１のピストンの周まわりに配設してもよい。前記第１のハウジングは一体ハウジングとして形成してもよい。前記第１のシールは一体シールであってもよい。前記第１のロータアームは航空機の飛行操縦面に結合してもよい。前記第１のロータアームは航空機の主飛行操縦面に結合してもよい。前記集中圧力源は航空機の集中液圧システムであってもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは：前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを含んでもよい。
第六の態様では、回転作動の方法は：第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと、前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸、及び前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームを備えるロータアセンブリと、前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと、前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを含むロータリ・アクチュエータを提供するステップと；前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源を提供するステップと；前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁であって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボを提供するステップと；流体リザーバを提供するステップと；前記流体リザーバに結合された流体ポンプであって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第１の流体ラインに選択的に供給するように制御可能な流体ポンプを提供するステップと；前記ロータリ・アクチュエータと、前記サーボ弁と、前記流体ポンプとの間に位置決めされたバルブブロックを提供するステップであって、前記バルブブロックは、前記流体ポンプと前記サーボ弁とから前記第１の流体ラインに高圧を選択的に提供するように制御可能である、バルブブロックを提供するステップと；加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインに高圧を選択的に提供するように、前記流体ポンプと、前記バルブブロックと、前記サーボ弁とを制御するステップと；前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを含む。
種々の実施の形態は、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記第１のハウジングは、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成してもよく；前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；前記ロータリ・アクチュエータシステムが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え、前記バルブブロックが、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように更に制御可能であってもよい。前記方法は、制御装置を提供するステップを更に含んでもよく；前記サーボ弁を制御するステップが、加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップを含み；前記流体ポンプを制御するステップが、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るように前記制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップを含み；前記バルブブロックを制御するステップが、前記サーボ弁及び前記流体ポンプを前記第１の圧力チャンバに選択的に接続するように制御装置によって前記バルブブロックを制御するステップを含んでもよい。前記方法は、前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成された位置センサを提供するステップと；前記制御装置によって前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップとを更に含んでもよく；前記制御装置と、前記サーボと、前記位置センサとが第１のフィードバックループを形成し、前記制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを形成してもよく；前記位置フィードバック信号に基づき、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を送るために前記制御装置によって前記サーボ弁と前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記位置センサは前記回転出力軸に結合してもよく、前記位置フィードバック信号は回転位置フィードバック信号であってもよく、前記制御装置は更に、位置センサからの回転位置フィードバック信号受信し、前記回転位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記位置センサは位置リミットセンサであってもよく、前記制御装置は更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記第１のシールは前記開口端の内面まわりに配設してもよい。前記第１のシールは前記第１のピストンの周まわりに配設してもよい。前記第１のハウジングは一体ハウジングとして形成してもよい。前記第１のシールは一体シールであってもよい。前記第１のロータアームは航空機の飛行操縦面に結合してもよい。前記第１のロータアームは航空機の主飛行操縦面に結合してもよい。前記集中圧力源は航空機の集中液圧システムを含んでもよい。前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップは、回転出力軸速度と、回転出力軸位置と、回転出力軸トルクと、回転出力軸加速度とからなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを更に含んでもよい。前記方法は、前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；前記作動アームを付勢し回転させるステップと；前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを更に含んでもよい。
第七の態様では、ロータリ・アクチュエータシステムは、第１のキャビティと、第２のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートと、第１の開口端と、第２の開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームと、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第２のロータアームとを備えるロータアセンブリと；前記第１の開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシール、前記第１のキャビティ、及び前記第１のピストンが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；前記第２の開口端を通って前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第２のハウジング内に配設された弧状の第２のピストンであって、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触する第２のピストンと；前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；高圧流体ラインと；低圧流体ラインと；前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源と；前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁であって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボと；前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインと；流体リザーバと；前記流体リザーバに結合された電動流体ポンプであって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第２の流体ラインに選択的に供給しするように制御可能な流体ポンプとを含む。
前記流体ポンプは集中液圧システムに接続しなくてもよい。２前記ロータリ・アクチュエータシステムは、前記サーボ弁を制御するために結合された第１の制御装置と、前記流体ポンプを制御するために結合された第２の制御装置とを含んでもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを更に備えてもよく、前記第１の制御装置が更に、前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁を制御するように構成され、前記第２の制御装置が更に、前記位置センサからの前記位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記位置センサは前記回転出力軸に結合してもよく、前記第１の制御装置と、前記サーボと、前記位置センサとが第１のフィードバックループを備え、前記第２の制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを備えてもよい。前記位置センサは位置リミットセンサであってもよく、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記第１のシールは前記開口端の内面まわりに配設してもよい。前記第１のシールは前記第１のピストンの周まわりに配設してもよい。前記第１のハウジングは一体ハウジングとして形成してもよい。前記第１のシールは一体シールであってもよい。前記第１のロータアームは航空機の飛行操縦面に結合してもよい。前記第１のロータアームは航空機の主飛行操縦面に結合してもよい。前記集中圧力源は航空機の集中液圧システムを含んでもよい。前記ロータリ・アクチュエータシステムは、前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを含んでもよい。
第八の態様では、回転作動の方法は：第１のキャビティと、第２のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートと、第１の開口端と、第２の開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと、前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームと、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第２のロータアームとを備えるロータアセンブリと、前記第１の開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと、前記第２の開口端を通って前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第２のハウジング内に配設された弧状の第２のピストンであって、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第２の部分が前記第２のロータアームと接触する第２のピストンと、前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと、前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを含むロータリ・アクチュエータを提供するステップと；前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源を提供するステップと；前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁を提供するステップと；流体リザーバを提供するステップと；前記流体リザーバに結合された流体ポンプを提供するステップと；加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記サーボ弁を制御するステップと；加圧流体を前記第２の圧力チャンバに送るために、前記第２の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記流体ポンプを制御するステップと；前記第２のピストンを前記第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを含む。
種々の実施の形態は、次のような特徴の幾つか、或いは全てを含むことができる。また、いずれかの特徴は含まなくてもよい。前記方法では、前記流体ポンプが集中液圧システムに接続されなくてもよい。３前記サーボ弁を制御するために結合された第１の制御装置を提供するステップと；前記流体ポンプを制御するために結合された第２の制御装置を提供するステップとを含んでもよい。前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを提供するステップと；前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置にて前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップと；前記位置フィードバック信号に基づき第１の制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップと；前記位置フィードバック信号に基づき第２の制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップとを含んでもよい。前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記第１の制御装置と、前記サーボと、前記位置センサとが第１のフィードバックループを形成し、前記第２の制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを形成してもよい。前記位置センサは位置リミットセンサであってもよく、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置は更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成してもよい。前記第１のシールは前記開口端の内面まわりに配設してもよい。前記第１のシールは前記第１のピストンの周まわりに配設してもよい。前記第１のハウジングは一体ハウジングとして形成してもよい。前記第１のシールは一体シールとしてもよい。前記第１のロータアームは航空機の飛行操縦面に結合してもよい。前記第１のロータアームは航空機の主飛行操縦面に結合してもよい。前記集中圧力源は航空機の集中液圧システムを含んでもよい。前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップは、回転出力軸速度と、回転出力軸位置と、回転出力軸トルクと、回転出力軸加速度とからなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを含んでもよい。前記方法は、前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；前記作動アームを付勢し回転させるステップと；前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを含んでもよい。
ここで説明するシステム（機器集合体）及び技法は、以下の利点の一つ以上を提供することができる。第１に、制御装置（コントローラ）をベースとする作動システムは、ロータリピストン・アクチュエータの性能特性を利用することができる。第２に、局所的に供給される、及び／又は、集中流体源から供給される流体を用いて、ロータリ・アクチュエータを操作することができる。第３に、ロータリ・アクチュエータは、１つ以上の局所流体源及び／又は集中流体源から重複して加圧流体の供給を受けることができる。
一つ以上の実施の詳細を、添付する図面及び以下の説明に記載する。他の特徴及び利点は、かかる説明及び図面並びに請求項から明らかになる。
図１は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの斜視図である。
図２は、実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリの斜視図である。
図３は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面斜視図である。
図４は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの斜視図である。
図５は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。 図６は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。
図７は、ロータリ・ピストン型アクチュエータの他の実施の形態の斜視図である。
図８は、ロータリ・ピストン型アクチュエータの別の実施例の斜視図である。
図９は、実施例である延出配置にある、実施例のロータリ・ピストン型アクチュエータを示す断面図である。 図１０は、実施例である後退配置にある、実施例のロータリ・ピストン型アクチュエータを示す断面図である。
図１１は、ロータリ・ピストン型アクチュエータの別の実施例の斜視図である。
図１２は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの一部断面斜視図である。 図１３は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの斜視図である。 図１４は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。
図１５は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリを含む別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの斜視図である。 図１６は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリを含む別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。
図１７は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリを含む別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの斜視図である。 図１８は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリを含む別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。
図１９は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの斜視図である。 図２０は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。
図２１Ａは、実施例であるロータリ・ピストンの断面図である。 図２１Ｂは、実施例であるロータリ・ピストンの斜視図である。 図２１Ｃは、実施例であるロータリ・ピストンの斜視図である。
図２２は、実施例であるロータ軸の２つの実施例の比較を示す斜視図の一方の図である。 図２３は、実施例であるロータ軸の２つの実施例の比較を示す斜視図の他方の図である。
図２４は、別の実施例であるロータリ・ピストンの斜視図である。
図２５は、回転作動を実行するための、実施例である工程のフロー図である。
図２６は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの一部断面斜視図である。
図２７は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリの斜視図である。
図２８は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータの断面図である。
図２９Ａは、中央作動アセンブリを有する、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータを上から見た斜視図である。
図２９Ｂは、図２９Ａのアクチュエータの上面図である。
図２９Ｃは右上方からの斜視図であって、図２９Ａのアクチュエータを示し、図解のために、中央作動アセンブリの一部が取り除かれた図である。
図２９Ｄは、図２９Ｂのアクチュエータの断面ＡＡにおける横断面図である。
図２９Ｅは、図２９Ｂの断面ＡＡからの部分斜視図である。
図３０Ａは、中央作動アセンブリを有する、実施例であるロータリ・アクチュエータを上から見た斜視図である。
図３０Ｂは、図３０Ａの、実施例であるロータリ・アクチュエータを上から見た別の斜視図である。
図３０Ｃは、図３０Ａの、実施例であるロータリ・アクチュエータの上面図である。
図３０Ｄは、図３０Ａの、実施例であるロータリ・アクチュエータの端面図である。
図３０Ｅは、図３０Ｃの断面ＡＡからの部分斜視図である。
図３１Ａは、中央作動アセンブリを有する、別の実施例であるロータリ・アクチュエータを上から見た斜視図である。
図３１Ｂは、図３１Ａの、実施例であるロータリ・アクチュエータを上から見た別の斜視図である。
図３１Ｃは、図３１Ａの、実施例であるロータリ・アクチュエータの上面図である。
図３１Ｄは、図３１Ａの、実施例であるロータリ・アクチュエータの端面図である。
図３１Ｅは、図３１Ｃの断面ＡＡからの部分斜視図である。
図３２は、別の実施例である圧力チャンバアセンブリの分解斜視図である。
図３３Ａは、別の実施例であるロータリ・ピストンアセンブリの分解図である。 図３３Ｂは、別の実施例であるロータリ・ピストンアセンブリの別の分解図である。 図３３Ｃは、別の実施例であるロータリ・ピストンアセンブリの組立図である。
図３４Ａは、別の実施例であるロータリ・ピストンの斜視図である。 図３４Ｂは、別の実施例であるロータリ・ピストンの別の斜視図である。
図３５Ａは、別の実施例である圧力チャンバアセンブリの斜視図である。
図３５Ｂは、図３５Ａの、実施例である圧力チャンバアセンブリの部分切断斜視図である。
図３５Ｃは、図３５Ａの、実施例である圧力チャンバアセンブリの分解斜視図である。
図３６は、実施例であるピストンハウジングアセンブリの斜視図である。
図３７は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図３８は、図３７の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムを用いるための、実施例である工程のフロー図である。
図３９は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図４０は、図３９の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムを用いるための、実施例である工程のフロー図である。
図４１は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図４２は、図４１の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムを用いるための、実施例である工程のフロー図である。
図４３は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図４４は、図４３の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムを用いるための、実施例である工程のフロー図である。
図４５は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図４６は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図４７は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
図４８は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。
本明細書では回転運動を生成するための装置について説明する。特には、直線運動を生成するために、より一般的に用いられるコンポーネント（構成要素）、例えば液圧（特に油圧）又は空圧直動シリンダを通じて流体変位（流体押しのけ量） (fluid displacement) を回転運動に変換することができる装置について説明する。ベーン型ロータリ・アクチュエータは流体運動を回転運動に変換するために用いられる比較的コンパクトな装置である。しかし、ロータリ・ベーン・アクチュエータ（ＲＶＡ）で通常に用いられるシール及びコンポーネントの構成は、駆動流体の交差ベーン洩れ（cross-vane leakage）を呈する。このような洩れは、かかる設計を利用し得る用途の幅を狭めてしまう。用途によっては、ロータリ・アクチュエータの流体ポートが閉ざされているとき、ロータリ・アクチュエータは、実質的に回転運動をすることなく（例えば、５％未満の運動）、選択された位置で、予め決められた時間の期間にわたり回転負荷の保持を要求される場合がある。例えば、航空機用途によっては、アクチュエータの流体ポートが閉ざされているとき、アクチュエータは、選択された位置で負荷（例えば、風の抵抗、重力又は重力加速度による）を受けた状態にあるフラップ又は他の操縦面を保持することを求められる場合がある。しかし交差ベーン洩れは、選択された位置からの動きを許容してしまう。
直動ピストンには比較的成熟した封止技術が用いられており、ロータリ・ベーン型アクチュエータのシールよりも全体的に良好である、よく認知された動態的作用及び洩れ特性を呈する。しかし、直動ピストンは、直線運動を回転運動に合わせるために機械的コンポーネントを追加する必要がある。このような直動・回転変換機構は、同様の回転作用を提供できるロータリ・ベーン・アクチュエータよりも全体的に大きく重い、例えば、より大きな作業外被（ワーク・エンベロープ）を占める。このような直動・回転変換機構も一般的には、駆動を意図される負荷の配向とは異なる配向で搭載されてもよく、それにより間接的に出力されるトルクを提供してもよい。例えば、この機構は、レバーアームの回転軸の軸線に対して略直角を成すレバーアームを押したり引いたりするように搭載される。したがって、このような直動・回転変換機構は、例えばスペース及び重量の制約によりそれを実用化できない航空機の操縦などの用途によっては、大きすぎたり重すぎたりする。
一般に、ロータリ・ピストン・アセンブリ（組立体）は、湾曲した圧力チャンバ（室）と湾曲したピストンとを用いてロータ・アセンブリのロータ・アームを軸線周りで制御可能に押したり引いたりする。使用時に、ここで説明するロータリ・ピストン・アセンブリの特定の実施の形態は、直動ピストン型流体アクチュエータに全体的に関連する位置保持特性を回転用途に提供することができ、ロータリ・ベーン・アクチュエータに全体的に関連する相対的にコンパクトで軽量な外被（エンベロープ）を用いてそのようにすることができる。
図１乃至図３は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００のコンポーネントの様々な図である。図１は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００を示す斜視図である。アクチュエータ１００は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００と圧力チャンバ・アセンブリ３００とを含む。アクチュエータ１００は、第１の作動部１１０と第２の作動部１２０とを含む。アクチュエータ１００の実施例において、第１の作動部１１０は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００を第１の方向、例えば反時計回りに回転するように構成されていて、第２の作動部１２０は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００を第１の方向とは反対である第２の方向、例えば時計回りに回転するように構成されている。
図２は、圧力チャンバ・アセンブリ３００を除いた状態の、実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリ２００の斜視図である。ロータリ・ピストン・アセンブリ２００はロータ軸２１０を含む。このロータ軸２１０からは、複数のロータ・アーム２１２が径方向に延び、各ロータ・アーム２１２の遠端はロータ軸２１０の軸線に（例えば＋／−２度以内で）実質的に整列（芯が一致）するボア（内径を有する穴）（不図示）を含み、一群のコネクタ・ピン２１４のうちの一つを収容できる大きさになっている。
図２に示すように、第１の作動部１１０は一対のロータリ・ピストン２５０を含み、第２の作動部１２０は一対のロータリ・ピストン２６０を含む。実施例であるアクチュエータ１００は、２対のロータリ・ピストン２５０、２６０を含むが、他の実施の形態では、それより多い及び／又は少ない数の協働し対向するロータリ・ピストンを含んでもよい。そのような他の実施の形態の例を、以下、図４乃至図２５の説明の中で検討することになる。
図２に示す実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリにおいて、ロータリ・ピストン２５０、２６０のぞれぞれはピストン端部２５２と、一つ以上のコネクタ・アーム２５４とを含む。ピストン端部２５２は、実質的に滑らかな表面（例えば、シールと接触するとき流体遮断部を形成することができる表面品質）を有する略半円形本体を有するように形成される。コネクタ・アーム２５４のそれぞれは、ピストン端部２５２の半円形本体の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列するボア２５６を含み、コネクタ・ピン２１４の１つを収容できる大きさになっている。
図２の、実施例であるアセンブリ内のロータリ・ピストン２６０は、同じ回転方向で互いに対向して配向される。ロータリ・ピストン２５０は、同じ回転方向で互いに対向して配向されているが、ロータリ・ピストン２６０の配向とは反対である。実施の形態によっては、アクチュエータ１００はロータ軸２１０を全部で約６０°回転させることができる。
図２の、実施例であるアセンブリのロータリ・ピストン２５０、２６０のそれぞれは、ロータリ・アーム２１２のボア（不図示）がボア２６５と整列するように、コネクタ・アーム２５４をロータ・アーム２１２と整列させることにより、ロータ軸２１０へ組み付けてもよい。それから、コネクタ・ピン２１４を、整列させたボアに挿通してピストン２５０、２６０とロータ軸２１０との間にヒンジ結合を形成してもよい。各コネクタ・ピン２１４は、整列したボアよりもわずかに長い。実施例であるアセンブリにおいて、整列したボアを越えて延びる各コネクタ・ピン２１４の各端の円周方向周辺まわりには円周方向の逃げ（不図示）があり、この逃げに留め締着具（不図示）、例えばスナップリング又はスパイラルリング、を収容することができる。
図３は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００の断面斜視図である。図解したこの実施例は、圧力チャンバ・アセンブリ３００内の弧状キャビティ（空洞）として形成された対応の圧力チャンバ３１０に挿入されたロータリ・ピストン２６０を示している。ロータリ・ピストン２５０も、この図では見えないが、対応の圧力チャンバ３１０に挿入されている。
実施例であるアクチュエータ１００において、各圧力チャンバ３１０は、開口端部３３０にある圧力チャンバ３１０の内面まわりにシールアセンブリ３２０を含む。実施によっては、シールアセンブリ３２０は、標準的なシール溝に全ての側で保持された円形又は半円形の封止寸法形状であってもよい。実施によっては、市販の往復動ピストン／シリンダ型シールを用いることができる。例えば、既存の航空機に搭載される直動（リニア）油圧アクチュエータで既に使用されている市販の各種シールの類が、線形負荷及び位置保持の用途に対して十分な能力を持っていることを実証してもよい。実施によっては、アクチュエータ１００の封止の複雑さを、標準的な、例えば、直動（リニア）油圧アクチュエータで普通に用いられている市販の半円形単方向シール設計によって緩和してもよい。実施の形態によっては、シールアセンブリ３２０は一体シールであってもよい。
実施例であるアクチュエータ１００の実施の形態によっては、シールアセンブリ３２０がロータリ・ピストン２５０、２６０の一部として包含されてもよい。例えば、シールアセンブリ３２０はピストン端部２５２の近傍でコネクタ・アーム２５４の反対側に配置され、そしてロータリ・ピストン２５０、２６０が圧力チャンバ３１０を出入りしているとき、圧力チャンバ３１０の内面に沿って滑動して流体シールを形成してもよい。このようなピストン搭載シールアセンブリを用いる実施例としてのアクチュエータについて、図２６乃至図２８の説明で検討する。実施の形態によっては、シール３２０が軸受として働くこともできる。例えば、ピストン２５０、２６０が動いて圧力チャンバ３１０を出入りするとき、シールアセンブリ３２０がピストン２５０、２６０のための支持を提供する。
実施の形態によっては、アクチュエータ１００は、ピストン２５０、２６０と圧力チャンバ３１０との間に磨耗部材を含んでもよい。例えば、磨耗リングをシールアセンブリ３２０の直近に含んでもよい。この磨耗リングは、ピストン２５０、２６０のパイロット（案内部材）として働いてもよく、及び／又は、ピストン２５０、２６０のための支持を提供する軸受として働いてもよい。
実施例であるアクチュエータ１００において、開口端３３０を通してロータリ・ピストン２５０、２６０が挿入されるとき、各シールアセンブリ３２０は圧力チャンバ３１０の内面と、ピストン端部２５２の実質的に滑らかな表面（例えば、シールと接触するとき流体遮断部を形成することができる表面品質）とに接触して圧力チャンバ３１０内に実質的に（例えば、時間当たり１０％未満の圧力損失で）圧力封止された領域を形成する。各圧力チャンバ３１０は、圧力チャンバ・アセンブリ３００を貫通して形成される流体ポート３１２を含んでもよく、この流体ポートを通じて加圧流体を流すことができる。加圧された流体、例えば、作動油、水、空気、気体が圧力チャンバ３１０へ導入されると、圧力チャンバ３１０の内部と圧力チャンバ３１０の外の外気条件との間の圧力差により、ピストン端部２５２は圧力チャンバ３１０から外へ向かって付勢される。ピストン端部２５２が外へ向かって付勢されるので、ピストン２５０、２６０がロータリ・ピストン・アセンブリ２００を付勢してこれを回転させる。
アクチュエータ１００のこの実施例において、協働する圧力チャンバを、内側ポート又は外側流体ポートを介して流体的に接続してもよい。例えば、第１の作動部１１０の圧力チャンバ３１０を流体的に相互接続することにより圧力チャンバ３１０間の圧力の平衡をとるようにしてもよい。同様に、第２の作動部１２０の圧力チャンバ３１０を流体的に相互接続することにより同様な圧力平衡を提供してもよい。実施の形態によっては、圧力チャンバ３１０を互いに隔離してもよい。例えば、圧力チャンバ３１０はそれぞれ、独立した加圧流体の供給を得てもよい。
アクチュエータ１００の実施例において、互いに対向して配置された円弧形の、例えば湾曲した、交番するロータリ・ピストン２５０、２６０の使用は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００の軸線を中心に、円弧形路内でロータ・アームを並進させるように作動する。それにより、実質的に（例えば１０％以内で）トルクが平衡化された配置で、ロータ軸２１０を時計回り及び反時計回りに回転させる。協働する圧力チャンバ３１０の対のそれぞれは、それぞれのロータリ・ピストン２５０を外へ向けて、例えば、延出するように一方向に押してロータ軸２１０を特定方向へ駆動する。逆方向へは、対向する作動部１１０の圧力チャンバ３１０を加圧することにより、それらの対応するロータリ・ピストン２６０を外へ向けて延出させる。
圧力チャンバ・アセンブリ３００は、図示のように、一群の開口部３５０を含む。一般に、開口部３５０は、ロータ軸２１０が部分的に回転されるとき、ロータ・アームが中で回転できる空間を提供する。実施によっては、圧力チャンバ・アセンブリ３００から材料を除去して例えば圧力チャンバ・アセンブリ３００の質量を減らすように、開口部３５０を形成することができる。実施によっては、アクチュエータ１００の組立工程でこの開口部３５０を利用することができる。例えば、ピストン端部２５２を圧力チャンバ３１０へ挿入するようにしてロータリ・ピストン２５０、２６０を開口部３５０に挿通することによりアクチュエータ１００を組み立てることができる。ロータリ・ピストン２５０、２６０が圧力チャンバ３１０内へ挿入された状態で、ロータ軸２１０を、圧力チャンバ・アセンブリ３００の軸線に沿って形成された軸線方向ボア３６０と整列させることにより、及びロータ・アーム２１２を、圧力チャンバ・アセンブリ３００の軸線に沿って形成された一群のキー溝３６２と整列させることにより、ロータ軸２１０を（例えば、回転可能にジャーナル（軸受）支持して）アクチュエータ１００に組み付けることができる。次に、ロータ軸２１０を圧力チャンバ・アセンブリ３００へ挿入できる。ロータリ・ピストン２５０、２６０を部分的に圧力チャンバ３１０から抜いてボア２５６をロータ・アーム２１２のボアと実質的に整列させる（例えば、＋／−２度で）。次に、コネクタ・ピン２１４をキー溝３６２及び整列させたボアに通してロータリ・ピストン２５０、２６０をロータ軸２１０に接続する。留め締着具を、開口部３５０を介してコネクタ・ピン２１４の端部まわりに挿入することにより、コネクタ・ピン２１４を長手方向で固定できる。アクチュエータ１００の回転運動を他の機構へ移すために、ロータ軸２１０を、出力軸のような外部機構に結合してもよい。ブシュ又は軸受２６３を、圧力チャンバ・アセンブリ３００の各端部のところの、ロータ軸２１０と軸方向ボア３６０との間に嵌着させる。
実施の形態によっては、ロータリ・ピストン２５０、２６０は、ロータ・アーム２１２と接触することによりロータ軸２１０を回転させるようにしてもよい。例えば、ピストン端部２５２をロータ・アーム２１２に結合しなくてもよい。その代わり、ロータリ・ピストン２５０、２６０が圧力チャンバ３１０から外へ向けて付勢されている間、ロータ軸の回転を付勢するために、ピストン端部２５２がロータ・アーム２１２に接触してもよい。逆に言えば、ロータリ・ピストン２５０、２６０を付勢して圧力チャンバ３１０内へ戻すために、ロータ・アーム２１２がピストン端部２５２に接触してもよい。
実施の形態によっては、アクチュエータ１００に回転位置センサ・アセンブリ（不図示）が含まれてもよい。例えば、エンコーダを用いて、圧力チャンバ・アセンブリ、又はロータ軸２１０の回転に対して相対的に実質的に（例えば、＋／−５度で）静止状態にある別の特徴（特徴部位）に対する相対的なロータ軸２１０の回転位置を感知してもよい。実施によっては、回転位置センサは、ロータ軸２１０の位置を指す信号を他の電子的又は機械的モジュール、例えば位置コントローラ、へ提供してもよい。
使用において、実施例であるアクチュエータ１００中の加圧流体を、流体ポート３１２を介して第２の作動部１２０の圧力チャンバ３１０へ送ることができる。この流体圧力は、ロータリ・ピストン２６０を圧力チャンバ３１０の外へ向けて付勢する。この動きは、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００を時計回りに回転するように付勢する。圧力流体を、流体ポート３１２を介して第１の作動部１１０の圧力チャンバ３１０へ送ることができる。この流体圧力は、ロータリ・ピストン２５０を圧力チャンバ３１０の外へ向けて付勢する。この動きは、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００を反時計回りに回転させるように付勢する。流体コンジット（導管）を流体的に閉じることにより、ロータリ・ピストン・アセンブリ２００は、圧力チャンバ・アセンブリ３００に対するその相対的な回転位置を実質的に維持する（例えば、＋／−５度で）。
実施例であるアクチュエータ１００の実施の形態によっては、圧力チャンバ・アセンブリ３００を単一材料から形成することができる。例えば、圧力チャンバ３１０と、開口部３５０と、流体ポート３１２と、キー溝３６２と、軸方向ボア３６０とを、一体で成形するモールド成形や機械加工他により形成してもよい。
図４は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ４００の斜視図である。一般に、アクチュエータ４００はアクチュエータ１００に類似するが、それぞれが単方向に作動して時計回り及び反時計回りの回転を提供するロータリ・ピストン２５０、２６０の対向する対を用いる代わりに、アクチュエータ４００は一対の双方向ロータリ・ピストンを用いる。
図４に示すように、アクチュエータ４００は、ロータ軸４１２と一対のロータリ・ピストン４１４とを含むロータリ・ピストン・アセンブリを含む。ロータ軸４１２とロータリ・ピストン４１４は一対のコネクタ・ピン４１６により連結される。
図４に示す実施例であるアクチュエータは圧力チャンバ・アセンブリ４２０を含む。圧力チャンバ・アセンブリ４２０は、その中に弧状キャビティとして形成される一対の圧力チャンバ４２２を含む。各圧力チャンバ４２２は、その開口端部４２６の内面周りにシールアセンブリ４２４を含む。シールアセンブリ４２４は、圧力チャンバ４２２の内壁とロータリ・ピストン４１４とに接触して圧力チャンバ４２２の内部と外側空間との間に流体シールを形成する。一対の流体ポート４２８は圧力チャンバ４２２と流体連通している。使用において、加圧流体が流体ポート４２８へ送られてロータリ・ピストン４１４を圧力チャンバ４２２から外に向けて部分的に付勢して、ロータ軸４１２を第１の方向、この実施例では時計回りに付勢し回転させる。
圧力チャンバ・アセンブリ４２０、及び、ロータリ・ピストン・アセンブリのロータ軸４１２とロータリ・ピストン４１４は、アクチュエータ１００の第２の作動部１２０に見られる対応のコンポーネントと構造的に類似してもよい。使用において、実施例であるアクチュエータ４００も、ロータリ・ピストン４１４が圧力チャンバ４２２から外へ向けて付勢されているとき、第１の方向、例えばこの実施例では時計回り、に回転する場合、アクチュエータ１００と実質的に同じように機能する。次に検討するように、アクチュエータ４００は、ロータ軸４１２が第２の方向、例えばこの実施例では反時計回り、に回転させられるという点で、アクチュエータ１００とは異なる。
第２の方向の作動を提供するために、実施例であるアクチュエータ４００は、ボア４５２を有する外側ハウジング４５０を含む。圧力チャンバ・アセンブリ４２０は、ボア４５２内へ嵌合するように形成される。ボア４５２は、一対の端部キャップ（不図示）により流体的に封止されている。端部キャップが定位置にある状態で、ボア４５２は加圧可能なチャンバとなる。加圧流体は流体ポート４５４を介して流れ、ボア４５２を出入りすることができる。ボア４５２内の加圧流体は、シール４２４により、圧力チャンバ４２２内の流体から隔離される。
図５を参照すると、実施例であるアクチュエータ４００は、その中でロータ軸４１２が矢印５０１で示すように第１の方向、例えば時計回り、に回転した状態にある第１の構成で示されている。矢印５０２で示すように加圧流体を流体ポート４２８を介して圧力チャンバ４２２へ流入させることにより、ロータ軸４１２を第１の方向に回転させることができる。圧力チャンバ４２２内の圧力は、ロータリ・ピストン４１４を圧力チャンバ４２２から外へ向け、ボア４５２内へ部分的に付勢する。ボア４５２内の流体（圧力チャンバ４２２内の流体からはシール４２４により隔離され、ロータリ・ピストン４１４の動きにより変位する）は、矢印５０３で示すように、付勢されて流体ポート４５４から流出する。
ここで図６を参照すると、実施例であるアクチュエータ４００は、ロータ軸４１２が、矢印６０１で示すように、第２の方向、例えば反時計回り、に回転した状態にある第２の構成で示されている。矢印６０２で示すように、流体ポート４５４を介して、加圧流体をボア４５２へ流入させることにより、ロータ軸４１２を第２の方向に回転させることができる。ボア４５２内の圧力は、ロータリ・ピストン４１４をボア４５２から圧力チャンバ４２２内へ部分的に付勢する。圧力チャンバ４２２内の流体（ボア４５２内の流体からはシール４２４により隔離され、ロータリ・ピストン４１４の動きにより押し出される）は付勢されて矢印６０３で示すように流体ポート４２８から流出する。実施の形態によっては、図４乃至図６で図解するように、流体ポート４２８及び４５４の一つ以上を、アクチュエータ４００の軸線に対して径方向に配向してもよいが、実施の形態によっては、流体ポート４２８及び４５４の一つ以上を、アクチュエータ４００の軸線に対して平行に配向しても、他の適切な配向であってもよい。
図７はロータリ・ピストン・アセンブリ７００の別の実施の形態の斜視図である。図１に示す実施例であるアクチュエータ１００では、対向する２対のロータリ・ピストンが用いられていたが、が、他の実施の形態では、別の個数及び構成のロータリ・ピストンと圧力チャンバを用いてもよい。アセンブリ７００の実施例において、第１の作動部７１０は、ロータ軸７０１を第１の方向に付勢するように協働して作動できる４つのロータリ・ピストン７１２を含む。第２の作動部７２０は、ロータ軸７０１を第２の方向に付勢するように協働して作動できる４つのロータリ・ピストン７２２を含む。
ここまで、４つのロータリ・ピストンを用いる実施例である例えばアクチュエータ１００、及び８つのロータリ・ピストンを用いる実施例である例えばアセンブリ７００について説明したが、他の構成であってもよい。実施の形態によっては、適切な数のロータリ・ピストンを協働及び／又は対向して用いてもよい。実施の形態によっては、対向するロータリ・ピストンを、個別に、例えば作動部７１０及び７２０に分けなくてもよい。アクチュエータ１００、４００及びアセンブリ７００の実施例では協働するロータリ・ピストン対が用いられているが、他の実施の形態であってもよい。例えば、２つ、３つ、又は４つ以上の協働又は対向するロータリ・ピストンと圧力チャンバとから成るクラスタ（群）を、ロータ軸の一部分の周りへ径方向に配置してもよい。図８乃至図１０の説明で検討するように、ロータ軸の一部分へ単体のロータリ・ピストンを配置してもよい。実施の形態によっては、協働するロータリ・ピストンと対向するロータリ・ピストンを交互に組み込んでもよい。例えば、ロータ軸７０１に沿って、ロータリ・ピストン７１２とロータリ・ピストン７２２とを交互に配置してもよい。
図８は、ロータリ・ピストン型アクチュエータ８００の別の実施例の斜視図である。アクチュエータ８００は、ロータ軸に沿ってロータリ・ピストンの協働対を実装する代わりに、ロータリ・ピストン８１２、８２２の２つがロータ軸８１０まわりで径方向に配置され、個々のロータリ・ピストンはロータ軸に沿って配置されるという点で、実施例であるアクチュエータ１００及び４００並びに実施例であるアセンブリ７００とは異なる。
実施例であるアクチュエータ８００はロータ軸８１０と圧力チャンバ・アセンブリ８２０とを含む。アクチュエータ８００は第１の作動部８０１と第２の作動部８０２とを含む。実施例であるアクチュエータ８００において、第１の作動部８０１はロータ軸８１０を第１の方向、例えば時計回り、に回転するように構成され、第２の作動部８０２はロータ軸８１０を第１の方向とは反対である第２の方向、例えば反時計回り、に回転するように構成される。
実施例であるアクチュエータ８００の第１の作動部８０１はロータリ・ピストン８１２を含み、第２の作動部８０２はロータリ・ピストン８２２を含む。ロータ軸８１０に沿う所与の長手方向位置に単体のロータリ・ピストン８１２、８２２を実装することにより、ロータリ・ピストン・アセンブリ、例えばアクチュエータ１００、に沿う所与の長手方向位置にあるロータリ・ピストンの対を用いるアクチュエータに比べて、広い範囲の回転行程を達成してもよい。実施の形態によっては、アクチュエータ８００は、ロータ軸８１０を全部で約１４５°回転できる。
実施の形態によっては、ロータ軸８１０に沿う複数のロータリ・ピストン８１２、８２２を用いて、圧力チャンバ・アセンブリ８２０のゆがみを減らすことができ、例えば高圧下での外側への膨出を減らすことができる。実施の形態によっては、ロータ軸８１０に沿う複数のロータリ・ピストン８１２、８２２を用いて、各ピストン８１２、８２２のために追加の自由度を提供することができる。実施の形態によっては、ロータ軸８１０に沿う複数のロータリ・ピストン８１２、８２２を用いて、組み立て中又は作動中に遭遇する整合に関する問題を減らすことができる。実施の形態によっては、ロータ軸８１０に沿う複数のロータリ・ピストン８１２、８２２を用いて、ロータ軸８１０の側方負荷の影響を減らすことができる。
図９は、ロータリ・ピストン８１２が延出配置にある、実施例であるアクチュエータ８００を示す。加圧流体は、圧力チャンバ・アセンブリ８２０に形成された弧状圧力チャンバ８４０を加圧するために、流体ポート８３０へ送られる。圧力チャンバ８４０内の圧力はロータリ・ピストン８１２を外側へ部分的に付勢し、ロータ軸８１０を第１の方向、例えば時計回り、に回転させるようにこれを付勢する。
図１０は、ロータリ・ピストン８１２が引っ込んだ後退配置にある、実施例であるアクチュエータ８００を示す。ロータ軸８１０の機械回転、例えば作動部８２０の加圧により、ロータリ・ピストン８１２を内側へ、例えば時計回りに部分的に付勢する。ロータリ・ピストン８１２により押し出された圧力チャンバ８４０内の流体は流体ポート８３０を通って流出する。
実施例であるアクチュエータ８００は、圧力チャンバ８４０へロータリ・ピストン８１２を挿入することにより組み立てることができる。次にロータ軸８１０は、長手方向にボア８５０及びキー溝８５１へ挿通される。ロータリ・ピストン８１２は、結合ピン８５２によりロータ軸８１０に結合される。
図１１は、ロータリ・ピストン型アクチュエータ１１００の別の実施例の斜視図である。一般に、アクチュエータ１１００は、それぞれの作動部で複数のロータリ・ピストンが用いられるという点を除き、実施例であるアクチュエータ８００に類似する。
実施例であるアクチュエータ１１００は、ロータリ・ピストン・アセンブリ１１１０と圧力チャンバ・アセンブリ１１２０とを含む。アクチュエータ１１００は第１の作動部１１０１と第２の作動部１１０２とを含む。アクチュエータ１１００の実施例において、第１の作動部１１０１はロータリ・ピストン・アセンブリ１１１０を第１の方向、例えば時計回り、に回転するように構成され、第２の作動部１１０２はロータリ・ピストン・アセンブリ１１１０を第１の方向とは反対の第２の方向、例えば反時計回り、に回転するように構成される。
実施例であるアクチュエータ１１００の第１の作動部１１０１は一群のロータリ・ピストン８１２を含み、第２の作動部１１０２は一群のロータリ・ピストン８２２を含む。ロータリ・ピストン・アセンブリ１１１０に沿う様々な長手方向位置に個々のロータリ・ピストン８１２、８２２を実装することにより、アクチュエータ８００に類似する範囲の回転行程を達成してもよい。実施の形態によっては、アクチュエータ１１００は、ロータ軸１１１０を全部で約６０°回転できる。
実施の形態によっては、何らかの用途において一群のロータリ・ピストン８１２を用いて機械的利点が提供される。例えば、複数のロータリ・ピストン８１２を用いて、ロータリ・ピストン・アセンブリの応力及び撓みを減らし、シールアセンブリの磨耗を減らし、自由度を増やすことができる。別の実施例においてチャンバ間に隔壁、例えば力布、を設けることは圧力チャンバ・アセンブリ１１２０の強度を高め、高圧下での圧力チャンバ・アセンブリ１１２０の外方への膨出を減らすことができる。実施の形態によっては、端部タブをロータ軸アセンブリ１１１０に設けることにより、例えば負荷を受けている間アクチュエータ８００が被る片持ち効果を減らすことができ、応力又は曲げをより少なくすることができる。
図１２乃至図１４は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１２００の斜視図及び断面図である。アクチュエータ１２００は、ロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０、第１の作動部１２０１及び第２の作動部１２０２を含む。
実施例であるアクチュエータ１２００のロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０は、ロータ軸１２１２、一群のロータ・アーム１２１４、及び一群のデュアル・ロータリ・ピストン１２１６を含む。デュアル・ロータリ・ピストン１２１６はそれぞれ、コネクタ部分１２１８、ピストン端部１２２０ａ及びピストン端部１２２０ｂを含む。ピストン端部１２２０ａ〜１２２０ｂの形は弧状であり、略半円の配置で互いに反対に配向されて、コネクタ部分１２１８のところで結合されている。ボア１２２２はコネクタ部分１２１８内に形成され、ピストン端部１２２０ａ〜１２２０ｂにより形成された半円の軸線と実質的に（例えば、＋／−５度で）平行に配向される。ボア１２２２は、ボア１２２２と、ロータ・アーム１２１３に形成された一群のボア１２２４とに挿通してデュアル・ロータリ・ピストン１２１６をロータ軸１２１２へ固定するするコネクタピン（不図示）を収容できる大きさを与えられている。
実施例であるアクチュエータ１２００の第１の作動部１２０１は第１の圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ａを含み、第２の作動部１２０２は第２の圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ｂを含む。第１の圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ａは、第１の圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ａ内の弧状キャビティとして形成された一群の圧力チャンバ１２５２ａを含む。第２の圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ｂは、第２の圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ｂ内の弧状キャビティとして形成された一群の圧力チャンバ１２５２ｂを含む。圧力チャンバ・アセンブリ１２５０ａ〜１２５０ｂをアクチュエータ１２００内へ組み付けるとき、圧力チャンバ１２５２ａはそれぞれ、圧力チャンバ１２５２ｂのうちの対応する一つと略同一面内にあり、よって、圧力チャンバ１２５２ａと圧力チャンバ１２５２ｂとは、中心軸まわりの２つの半円領域を占める。半円ボア１２５３ａ及び半円ボア１２５３ｂは実質的に（例えば、＋／−５度で）整列してロータ軸１２１２を収容する。
実施例であるアクチュエータ１２００の圧力チャンバ１２５２ａ〜１２５２ｂはそれぞれ、開口端部１２５４及びシールアセンブリ１２５６を含む。開口端部１２５４は、ピストン端部１２２０ａ〜１２２０ｂの挿入を受け入れるように形成される。シールアセンブリ１２５６は、圧力チャンバ１２５２ａ〜１２５２ｂの内壁と、ピストン端部１２２０ａ〜１２２０ｂの外面とに接触して流体シールを形成する。
実施例であるアクチュエータ１２００のロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０は、デュアル・ロータリ・ピストン１２１６のボア１２２２を、ロータ・アーム１２１４のボア１２２４と整列させることにより組み付けることができる。コネクタ・ピン（不図示）は、ボア１２２２及び１２２４に挿通され、留め締着具により長手方向に固定される。
実施例であるアクチュエータ１２００は、ロータ軸１２１２を半円ボア１２５３ａ当接して位置決めし、それを回転して圧力チャンバ１２５２ａ内へピストン端部１２２０ａを挿入することにより組み立てることができる。第２の圧力チャンバ１２５２ｂは、半円ボア１２５３ｂがロータ軸１２１２に接触するように、第１の圧力チャンバ１２５２ａに当接して位置決めされる。そして、ロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０が回転してピストン端部１２２０ｂを部分的に圧力チャンバ１２５２ｂへ挿入する。端部キャップ１２６０は、圧力チャンバ１２５２ａ〜１２５２ｂの長手方向端部１２６２ａへ締着（しっかり固定）される。第２の端部キャップ（不図示）は、圧力チャンバ１２５２ａ〜１２５２ｂの長手方向端部１２６２ｂへ締着される。端部キャップは、ロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０と圧力チャンバ１２５２ａ〜１２５２ｂとの相互に対する位置を（例えば、＋／−５度の角度で）実質的に維持する。実施の形態によっては、アクチュエータ１２００は全部で約９０°の回転ストロークを提供することができる。
作動において、加圧流体は、実施例であるアクチュエータ１２００の圧力チャンバ１２５２ａへ送られてロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０を第１の方向、例えば時計回り、に回転させる。加圧流体は、圧力チャンバ１２５２ｂへ送られてロータリ・ピストン・アセンブリ１２１０を第２の方向、例えば反時計回り、に回転させる。
図１５及び図１６は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリ１５０１を含む別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１５００の斜視図及び断面図である。実施の形態によっては、アセンブリ１５０１は、図２のロータリ・ピストン・アセンブリ２００の代替の実施の形態であり得る。
実施例であるアクチュエータ１５００のアセンブリ１５０１はロータ軸１５１０を含み、ロータ軸１５１０は、一群のロータ・アーム１５３０及び一つ以上のコネクタ・ピン（不図示）により、一群のロータリ・ピストン１５２０ａ及び一群のロータリ・ピストン１５２０ｂに結合されている。ロータリ・ピストン１５２０ａ及び１５２０ｂはロータ軸１５１０に沿って、ほぼ交互パターン、例えば、一つのロータリ・ピストン１５２０ａ、一つのロータリ・ピストン１５２０ｂ、一つのロータリ・ピストン１５２０ａ、一つのロータリ・ピストン１５２０ｂというように、配置される。実施の形態によっては、ロータリ・ピストン１５２０ａ及び１５２０ｂは、ロータ軸１５１０に沿って、ほぼ相互に噛合うパターン、例えば、一つのロータリ・ピストン１５２０ａと一つのロータリ・ピストン１５２０ｂとが回転可能に相互に平行であり、コネクタ部分が並んで配置するように形成され、又は、ロータリ・ピストン１５２０ａのコネクタ部分は一つ以上の雄型突起及び／又は雌型逃げ部として形成されて、ロータリ・ピストン１５２０ｂのコネクタ部分に形成された一つ以上の対応する雄型突起及び／又は雌型逃げ部を収容する。
図１６を参照すると、実施例であるアクチュエータ１５００の圧力チャンバ・アセンブリ１５５０は、一群の弧状圧力チャンバ１５５５ａと一群の弧状圧力チャンバ１５５５ｂとを含む。圧力チャンバ１５５５ａ及び１５５５ｂは、ロータリ・ピストン１５２０ａ〜１５２０ｂの交番（互い違いの）パターンに対応する、ほぼ交番するパターンで配置される。ロータリ・ピストン１５２０ａ〜１５２０ｂは、圧力チャンバ１５５５ａ及び１５５５ｂ内へ部分的に延出する。シールアセンブリ１５６０は、圧力チャンバ１５５５ａ〜１５５５ｂのそれぞれの開口端部１５６５まわりに位置決めされて圧力チャンバ１５５５ａ〜１５５５ｂの内壁とロータリ・ピストン１５２０ａ〜１５２０ｂとの間に流体シールを形成する。
使用において、加圧流体は、実施例であるアクチュエータ１５００の圧力チャンバ１５５５ａ及び１５５５ｂへ交互に提供されてロータリ・ピストン・アセンブリ１５０１を付勢して部分的に時計回り及び反時計回りに回転させることができる。実施の形態によっては、アクチュエータ１５００はロータ軸１５１０を全部で約９２°回転できる。
図１７及び１８は、別の実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリ１７０１を含む別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１７００の斜視図及び断面図である。実施の形態によっては、アセンブリ１７０１は、図２のロータリ・ピストン・アセンブリ２００又は図１２のアセンブリ１２００の代わりの実施の形態であり得る。
実施例であるアクチュエータ１７００のアセンブリ１７０１はロータ軸１７１０を含み、ロータ軸１７１０は、一群のロータ・アーム１７３０ａ及び一つ以上のコネクタ・ピン１７３２により、一群のロータリ・ピストン１７２０ａに結合されている。ロータ軸１７１０はまた、一群のロータ・アーム１７３０ｂ及び一つ以上のコネクタ・ピン１７３２により、一群のロータリ・ピストン１７２０ｂに結合される。ロータリ・ピストン１７２０ａ及び１７２０ｂは、ほぼ対向する対称的なパターンで、例えば、アセンブリ１７０１の長さに沿う様々な位置で一つのロータリ・ピストン１７２０ａが一つのロータリ・ピストン１７２０ｂと対を成すパターンで、ロータ軸１７１０に沿って配置される。
図１８を参照すると、実施例であるアクチュエータ１７００の圧力チャンバ・アセンブリ１７５０は一群の弧状圧力チャンバ１７５５ａと一群の弧状圧力チャンバ１７５５ｂとを含む。圧力チャンバ１７５５ａ及び１７５５ｂは、ロータリ・ピストン１７２０ａ〜１７２０ｂの対称配置に対応する、ほぼ対向する対称パターンで配置される。ロータリ・ピストン１７２０ａ〜１７２０ｂは、圧力チャンバ１７５５ａ〜１７５５ｂ内へ部分的に延出する。シールアセンブリ１７６０は、圧力チャンバ１７５５ａ〜１７５５ｂのそれぞれの開口端部１７６５周りに位置決めされて圧力チャンバ１７５５ａ〜１７５５ｂの内壁とロータリ・ピストン１７２０ａ〜１７２０ｂとの間に流体シールを形成する。
使用において、加圧流体は、実施例であるアクチュエータ１７００の圧力チャンバ１７５５ａ及び１７５５ｂへ交互に提供されてロータリ・ピストン・アセンブリ１７０１を付勢して部分的に時計回り及び反時計回りに回転させることができる。実施の形態によっては、アクチュエータ１７００はロータ軸１７１０を全部で約５２°回転できる。
図１９及び図２０は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１９００の斜視図及び断面図である。先に説明したアクチュエータ、例えば、実施例である、図１のアクチュエータ１００は、略細長い円筒状であるが、アクチュエータ１９００はそれに比べて平たくかつ円盤状である。
図１９は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１９００の斜視図である。アクチュエータ１９００は、ロータリ・ピストン・アセンブリ１９１０及び圧力チャンバ・アセンブリ１９２０を含む。ロータリ・ピストン・アセンブリ１９１０はロータ軸１９１２を含む。一群のロータ・アーム１９１４の遠端はロータ軸１９１２から径方向に延び、各ロータ・アーム１９１４の遠端部は、ロータ軸１９１２の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）平行に整列するボア１９１６を含み、一群のコネクタ・ピン１９１８のうちの一つを収容できる大きさになっている。
実施例であるアクチュエータ１９００のロータリ・ピストン・アセンブリ１９１０は、ロータ軸１９１２を横切って互いに実質的に対称に対向して配置される一対のロータリ・ピストン１９３０を含む。アクチュエータ１９００の実施例において、ロータリ・ピストン１９３０は両方とも同じ回転方向に配向されている。例えば、ロータリ・ピストン１９３０は協働して同じ回転方向に押す。実施の形態によっては、戻り力を提供してロータリ・ピストン・アセンブリ１９１０をロータリ・ピストン１９３０の方向に回転してもよい。例えば、ロータ軸１９１２は、ロータリ・ピストン１９３０が提供する力に抗する負荷、例えば、重力を受ける負荷、風や水の抵抗を受ける負荷、戻りばねによる負荷、又はロータリ・ピストン・アセンブリを回転させることのできるその他の適切な負荷に接続してもよい。実施の形態によっては、アクチュエータ１９００は、圧力チャンバ・アセンブリ１９２０の上に加圧可能な外側ハウジングを含んで、バックドライブ作動（例えば、図４の外側ハウジング４５０により提供される機能に類似する）を提供できる。実施の形態によっては、アクチュエータ１９００は、バックドライブ作動を提供できる、反対に配向されたアクチュエータ１９００へ回転可能に接続できる。
実施の形態によっては、ロータリ・ピストン１９３０を対向する回転方向に配向してもよい。例えば、ロータリ・ピストン１９３０を、対向する回転方向へ互いに押して双方向運動制御を提供することができる。実施の形態によっては、アクチュエータ１００は、ロータ軸を全部で約６０°回転できる。
実施例であるアクチュエータ１９００のロータリ・ピストン１９３０のそれぞれは、ピストン端部１９３２と一つ以上のコネクタ・アーム１９３４とを含む。ピストン端部１９３２は、実質的に滑らかな表面を有する略半円形の本体を有するように形成される。コネクタ・アーム１９３４のそれぞれは、ピストン端部１９３２の半円形本体の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列し、コネクタ・ピン１９１８の一つを収容する大きさになっているボア１９３６（図２１Ｂ及び２１Ｃを参照）を含む。
実施例であるアクチュエータ１９００のロータリ・ピストン１９３０のそれぞれは、ロータ・アーム１９１４のボア１９１６がボア１９３６と整列できるようにコネクタ・アーム１９３４をロータ・アーム１９１４に整列することにより、ロータ軸１９１２に組み付けられる。コネクタ・ピン１９１８は、整列したボアに挿通されてピストン１９３０とロータ軸１９１２との間にヒンジ結合を形成する。各コネクタ・ピン１９１８の長さは整列したボアよりわずかに長い。整列したボアを越えて延びる各コネクタ・ピン１９１８の各端部の円周方向周まわりには、留め締着具（留め固定具）（不図示）、例えばスナップリング又はスパイラルリングを収容できる円周方向の逃げ又は溝（不図示）がある。
ここで図２０は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１９００の断面図である。図解するこの実施例は、ロータリ・ピストン１９３０が、圧力チャンバ・アセンブリ１９２０内の弧状キャビティとして形成された対応する圧力チャンバ１９６０へ部分的に挿入されていることを示す。
実施例であるアクチュエータ１９００の各圧力チャンバ１９６０は、開口端部１９６４のところの圧力チャンバ１９６０の内面まわりにシールアセンブリ１９６２を含む。実施の形態によっては、シールアセンブリ１９６２は、標準的なシール溝内の全ての側面に保持される円形又は半円形の封止形状寸法であってもよい。
実施例であるアクチュエータ１９００のロータリ・ピストン１９３０が開口端部１９６４に挿通される場合、シールアセンブリ１９６２のそれぞれは、圧力チャンバ１９６０の内面に接触するとともに、ピストン端部１９３２の実質的に滑らかな表面に接触することにより、圧力チャンバ１９６０内に実質的に（例えば、時間当たり１０％未満の圧力低下で）圧力封止された領域を形成する。圧力チャンバ１９６０のそれぞれは、圧力チャンバ・アセンブリ１９２０を貫通して形成される流体ポート（不図示）を含み、この流体ポートを通って加圧流体が流れてもよい。
加圧流体、例えば、作動油、水、空気、気体を、実施例であるアクチュエータ１９００の圧力チャンバ１９６０へ導入すると、圧力チャンバ１９６０の内部と、圧力チャンバ１９６０の外側の外気条件との間の圧力差により、ピストン端部１９３２は、圧力チャンバ１９６０の外方へ付勢される。ピストン端部１９３２が外方へ付勢されると、ピストン１９３０はロータリ・ピストン・アセンブリ１９１０を付勢してこれを回転させる。
図解の実施例であるアクチュエータタ１９００において、ロータリ・ピストン１９３０のそれぞれは、キャビティ１９６６を含む。図２１Ａ〜図２１Ｃは、ロータリ・ピストン１９３０のうちの一つの断面図及び斜視図である。図２１Ａは、ピストン端部１９３２を断面とする、ロータリ・ピストン１９３０の断面図である。キャビティ１９６６はピストン端部１９３２内に形成される。
図２１Ｂは、コネクタ・アーム１９３４とボア１９３６とを斜視図で示す。図２１Ｃは、キャビティ１９６６の斜視図である。
実施の形態によっては、キャビティ１９６６は除いてもよい。例えば、ピストン端部１９３２は断面が中実であってもよい。実施の形態によっては、キャビティ１９６６は、ロータリ・ピストン１９３０の質量及びアクチュエータ１９００の質量を減らすように形成してもよい。例えば、アクチュエータ１９００を、航空機用途で実装してもよく、そこでの重量は、アクチュエータの選別の際にその役割を果たす。実施の形態によっては、キャビティ１９６６は、図３のシールアセンブリ３２０等のシールアセンブリの磨耗を減らすことができる。例えば、ロータリ・ピストン１９３０の質量を減らすことにより、ピストン端部１９３２が対応するシールアセンブリへかける力の量は、ロータリ・ピストンの質量が例えば重力又は重力加速度により加速されるときに減り得る。
実施の形態によっては、キャビティ１９６６は、断面が中空であってもよく、中空空間内に、例えばウェブ（補強板）等の一つ以上の構造部材を含んでもよい。例えば、構造クロス部材を中空ピストンのキャビティに交差して延在させることにより、シールアセンブリにかかる高い圧力差にさらされたときの、ピストンのゆがみ、例えば膨出、の量を減らすようにしてもよい。
図２２及び図２３は、実施例であるロータ軸の２つの実施の形態の比較を図解する。図２２は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２２００の斜視図である。実施の形態によっては、実施例であるアクチュエータ２２００は実施例であるアクチュエータ１９００であってもよい。
実施例であるアクチュエータ２２００は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２２２０及び圧力チャンバ・アセンブリ２２１０を含む。ロータリ・ピストン・アセンブリ２２２０は少なくとも一つのロータリ・ピストン２２２２及び一つ以上のロータ・アーム２２２４を含む。ロータ・アーム２２２４はロータ軸２２３０から径方向延びる。
実施例であるアクチュエータのロータ軸２２３０は、圧力チャンバ・アセンブリ２２１０から長手方向に延びる出力部分２２３２及び出力部分２２３４を含む。出力部分２２３２〜２２３４は、出力部分２２３２〜２２３４の円周方向周辺部から径方向に延びる一群のスプライン２２３６を含む。実施によっては、出力部分２２３２及び／又は２２３４は、対応して形成され、スプライン結合されたアセンブリに挿入されてロータ軸２２３０を他の機構へ回転可能に結合してもよい。例えば、出力部分２２３２及び／又は２２３４を外側アセンブリへ回転可能に結合することにより、ロータリ・ピストン・アセンブリ２２２０の回転を移転して外部アセンブリの回転を付勢してもよい。
図２３は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２３００の斜視図である。アクチュエータ２３００は、圧力チャンバ・アセンブリ２２１０及びロータリ・ピストン・アセンブリ２２３０を含む。ロータリ・ピストン・アセンブリ２２３０は、少なくとも一つのロータリ・ピストン２２２２及び一つ以上のロータ・アーム２２２４を含む。ロータ・アーム２２２４はロータ軸２２３０から径方向延びる。
実施例であるアクチュエータ２３００のロータ軸２３３０は、ロータ軸２３３０の軸線に沿って長手方向に形成されたボア２３３２を含む。ロータ軸２３３０は、ボア２３３２の円周方向周辺部から径方向内側に延びる一群のスプライン２３３６を含む。実施の形態によっては、対応して形成されたスプライン結合されたアセンブリをボア２３３２へ挿入してロータ軸２３３０を他の機構に回転可能に結合してもよい。
図２４は、別の実施例であるロータリ・ピストン２４００の斜視図である。実施の形態によっては、ロータリ・ピストン２４００は、ロータリ・ピストン２５０、２６０、４１４、７１２、８１２、８２２、１５３０ａ、１５３０ｂ、１７３０ａ、１７３０ｂ、１９３０又は２２２２であってもよい。
実施例であるロータリ・ピストン２４００はピストン端部２４１０及びコネクタ部分２４２０を含む。コネクタ部分２４２０は、コネクタ・ピン、例えばコネクタ・ピン２１４、を収容するために形成されたボア２４３０を含む。
実施例であるロータリ・ピストン２４００のピストン端部２４１０は端部テーパ２４４０を含む。端部テーパ２４４０は、ピストン端部２４１０の終端部２４５０の周辺部まわりに形成される。端部テーパ２４４０は、ピストン端部２４１０の外側周辺部から始まり、終端部２４５０で終わる径方向内向きの角度で形成される。実施によっては、端部テーパ２４４０は、ロータリ・ピストン２４００を圧力チャンバ、例えば圧力チャンバ３１０へ挿入する工程を容易にするために形成することができる。
実施例であるロータリ・ピストン２４００のピストン端部２４１０は実質的に滑らかな表面（例えば、シールと接触するとき流体遮断部を形成することができる表面品質）である。実施の形態によっては、ピストン端部２４１０の滑らかな表面は、シールアセンブリが接触できる表面を提供できる。例えば、シールアセンブリ３２０は、ピストン端部２４１０の滑らかな表面に接触して流体シールの一部を形成し、圧力チャンバ３１０の内壁に滑らかで流体的に封止可能な表面を形成する必要性を減らすことができる。
図解の実施例において、図示のロータリ・ピストン２４００は略円形中実断面を有するとして示され、他方、ロータリ・ピストン２５０、２６０、４１４、７１２、８１２、８２２、１５３０ａ、１５３０ｂ１７３０ａ、１７３０ｂ、１９３０、又は２２２２の断面は様々であり、略矩形であったり、略長円形であったり、その他の形状であったり、中空や中実であったりする断面を示した。実施の形態によっては、ロータリ・ピストン２４００の断面寸法は、矢印２４９１及び２４９２で概ね指示するように、適切な断面形状、例えば正方形、長方形、卵形、長円形（長円は楕円を含む概念）、円形、その他形状、中実及び中空、にすることができる。実施の形態によっては、角度２４９３で概ね示すロータリ・ピストン２４００の円弧は、適切な長さにすることができる。実施の形態によっては、線２４９４で概ね示すロータリ・ピストン２４００の半径は、適切な半径にすることができる。実施の形態によっては、ピストン端部２４１０は中実であっても中空であってもよく、適切な中空フォーメーション（構成）を含んでいてもよい。実施の形態によっては、先に述べたピストン端部２４１０の何れの形態も、図１２のデュアル・ロータリ・ピストン１２１６のピストン端部１２２０ａ及び／又は１２２０ｂとして用いることができる。
図２５は、回転作動を行うための、実施例である工程２５００のフロー図である。実施によっては、工程２５００は、図２６乃至図２８の説明で検討することになるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００、及び／又は２６００により実施することができる。
ステップ２５１０で、ロータリ・アクチュエータが提供される。実施例であるアクチュエータ２５００のロータリ・アクチュエータは：第１のキャビティを含む第１の弧状チャンバ、第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポート、開口端部、及び、開口端部の内面周りに配設される第１のシール、を画成（定め形成）する第１のハウジングと、；第１のハウジングに回転可能にジャーナル支持されて、回転出力軸及び回転出力軸から径方向外側へ延びる第１のロータ・アームを含むロータ・アセンブリと；第１のハウジング内に配設されて開口端部を通って第１の弧状チャンバ内を往復動自在な弧状の第１のピストン；とを含む。第１のシール、第１のキャビティ、及び第１のピストンは第１の圧力チャンバを画成し、第１のコネクタが、第１のピストンの第１の端部を第１のロータ・アームに結合する。例えば、アクチュエータ１００は、作動部１２０に含まれるロータリ・ピストン・アセンブリ２００及び圧力チャンバ・アセンブリ３００のコンポーネントを含む。
ステップ２５２０では、第１の圧力チャンバに加圧流体が送られる。例えば、加圧流体を、流体ポート３２０を通って圧力チャンバ３１０に流入させることができる。
ステップ２５３０では、第１のピストンが第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を第１の方向に付勢してこれを回転する。例えば、圧力チャンバ３１０へ流し込まれた容積分の加圧流体によりロータリ・ピストン２６０の同様の容積分だけ変位させ、それにより、ロータリ・ピストン２６０は、部分的に、圧力キャビティ３１０の外へ付勢され、今度はロータ軸２１０が時計回りに回転させられることになる。
ステップ２５４０では、回転出力軸を第１の方向とは反対の第２の方向に回転させる。例えば、ロータ軸２１０は、別の機構、トルクを与える負荷、戻りばね、及び回転トルクの他の適切なソースなどの外力により反時計回りに回転させることができる。
ステップ２５５０では、第１のピストンが部分的に第１の圧力チャンバ内へ付勢されて、加圧流体を第１の流体ポートの外へ付勢する。例えば、ロータリ・ピストン２６０は圧力チャンバ３１０へ押し込まれ、圧力チャンバ３１０内へ延びるピストン端部２５２の体積は同様の体積分の流体を押しのけ、よって、それを流体ポート３１２から流出させる。
実施の形態によっては、実施例である工程２５００を用いて、接続された機構へ、全ストロークにわたって実質的に一定なパワーを提供する。例えば、アクチュエータ１００が回転する際、接続された負荷に与えられるトルクには１０％未満の位置依存変動しかないだろう。
実施の形態によっては、第１のハウジングは、第２のキャビティを含む第２の弧状チャンバ、第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポート、及び、開口端部の内面周りに配設される第２のシール、を更に画成し、ロータ・アセンブリは第２のロータ・アームも含み、ロータリ・アクチュエータは、前記ハウジング内に配設されて第２の弧状チャンバ内を往復動自在な弧状の第２のピストンも含み、ここで、第２のシールと、第２のキャビティと、第２のピストンが第２の圧力チャンバを画成し、第２のコネクタが、第２のピストンの第１の端部を第２のロータ・アームに結合する。例えば、アクチュエータ１００は、作動部１１０に含まれるロータリ・ピストン・アセンブリ２００及び圧力チャンバ・アセンブリ３００のコンポーネントを含む。
実施の形態によっては、第２のピストンを、第１のピストンと同じ回転方向に配向してもよい。例えば、この２つのピストン２６０を同じ回転方向で協働して作動するように配向する。実施の形態によっては、第２のピストンを、第１のピストンとは反対の回転方向に配向してもよい。例えば、ロータリ・ピストン２５０を、ロータリ・ピストン２６０に対して相対的に反対の回転方向で作動するように配向する。
実施の形態によっては、アクチュエータは第１のハウジングの周りに配設されて第２の流体ポートを有する第２のハウジングを含むことができ、第１のハウジングと、第２のハウジングと、シールと、第１のピストンとが第２の圧力チャンバを画成する。例えば、アクチュエータ４００は、圧力チャンバ・アセンブリ４２０を取り囲む外側ハウジング４５０を含む。ボア４５２内の加圧流体は、シール４２６により、圧力チャンバ４２２内の流体から隔離されている。
実施によっては、回転出力軸を、第１の方向の回転とは反対の第２の方向へ回転させるステップは、加圧流体を第２の圧力チャンバへ送るステップと、第２のピストンを部分的に第２の圧力チャンバから外方へ付勢し、第１の方向とは反対の第２の方向の回転出力軸の回転を強いるステップとを含む。例えば、加圧流体を、第１の作動部１１０の圧力チャンバ３１０へ送ってロータリ・ピストン２６０を外方へ付勢し、それによりロータ軸２１０を反時計回りに回転させることができる。
実施によっては、回転出力軸を、第１の方向の回転とは反対の第２の方向へ回転させるステップは、加圧流体を第２の圧力チャンバへ送るステップと、第１のピストンを部分的に第１の圧力チャンバ内へ付勢し、第１の方向とは反対の第２の方向の回転出力軸の回転を強いるステップとを含む。例えば、加圧流体を、圧力チャンバ４２２内の流体より高い圧力でボア４５２へ流入させ、それによりロータリ・ピストン４１４が圧力チャンバ４２２内へ動くようにし、ロータ軸４１２が反時計回りに動くようにすることができる。
実施によっては、回転出力軸の回転によりハウジングを回転させることができる。例えば、回転出力軸４１２は、回転可能に静止状態に保つことができ、ハウジング４５０は回転が許容され、圧力チャンバ４２２内へ加圧流体を送ることによりロータリ・ピストン４１４を圧力チャンバ４２２の外へ付勢し、それによりハウジング４５０を回転出力軸４１２周りに回転させることができる。
図２６乃至図２８は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２６００のコンポーネントの様々な図である。一般に、アクチュエータ２６００は、シールアセンブリの構成を除き、図１の実施例であるアクチュエータ１００に類似する。実施例であるアクチュエータ１００のシールアセンブリ３２０が圧力チャンバ３１０に対して相対的に実質的に（＋／−５度で）静止状態にあり、ロータリ・ピストン２５０の表面と滑動接触状態にある。その一方、実施例であるアクチュエータ２６００において比べてみると、シール構成は、以下説明するように、逆である。
図２６は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２６００を示す斜視図である。アクチュエータ２６００は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２７００と圧力チャンバ・アセンブリ２６０２とを含む。アクチュエータ２６００は、第１の作動部２６１０と第２の作動部２６２０とを含む。アクチュエータ２６００の実施例において、第１の作動部２６１０は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２７００を第１の方向、例えば反時計回りに、回転するように構成されていて、第２の作動部２６２０は、ロータリ・ピストン・アセンブリ２７００を第１の方向とは反対である第２の方向、例えば時計回りに、回転するように構成されている。
図２７は、実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリ２７００を、圧力アセンブリ２６０２から離して見た斜視図である。ロータリ・ピストン・アセンブリ２７００はロータ軸２７１０を含む。複数のロータ・アーム２７１２がロータ軸２７１０から径方向に延び、各ロータ・アーム２７１２の遠端部が、ロータ軸２７１０の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列し、一群のコネクタ・ピン２７１４を収容する大きさになされた、ボア（不図示）を含む。
図２７に示すように、実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリ２７００の第１の作動部２６１０は一対のロータリ・ピストン２７５０を含み、第２の作動部２６２０は一対のロータリ・ピストン２７６０を含む。実施例であるアクチュエータ２６００は、二対のロータリ・ピストン２７５０、２７６０を含むが、他の実施の形態は、より多い及び／又はより少ない数の協働し対向するロータリ・ピストンを含むことができる。
図２７に示す実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリにおいて、ロータリ・ピストン２７５０、２７６０のそれぞれはピストン端部２７５２及び一つ以上のコネクタ・アーム２７５４を含む。ピストン端部２７５２は、実質的に滑らかな表面（例えば、シールと接触するとき流体遮断部を形成することができる表面品質）を有する略半円形の本体を有するように形成される。コネクタ・アーム２７５４のそれぞれは、ピストン端部２７５２の半円形本体の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列し、コネクタ・ピン２７１４の一つを収容する大きさになされたボア２７５６を含む。
実施によっては、ロータリ・ピストン２７５０、２７６０のそれぞれは、ピストン端部２７５２の外側周辺部まわりに配設されたシールアセンブリ２７８０を含む。実施によっては、シールアセンブリ２７８０は、シール溝の全ての側面で保持される円形又は半円形の封止寸法形状であってよい。実施よっては、市販の往復動ピストン型又はシリンダ型シールを用いることができる。例えば、既存の航空機に搭載する直動油圧アクチュエータで既に使用されている市販の各種シールの類が、線形負荷及び位置保持の用途に対して十分な能力を有することを実証してもよい。実施によっては、アクチュエータ２６００の封止の複雑さを、標準的な、例えば、直動油圧アクチュエータで一般に用いられる市販の、半円形の単方向シール設計を利用して減らすようにしてもよい。実施の形態によっては、シールアセンブリ２７８０は一体シールであってもよい。
図２８は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２６００の断面図である。図解した実施例は、圧力チャンバ・アセンブリ２６０２内の弧状キャビティとして形成された対応の圧力チャンバ２８１０内に挿入されたロータリ・ピストン２７６０を示す。ロータリ・ピストン２７５０も、対応の圧力チャンバ２８１０内に挿入されているが、この図では見えない。
実施例であるアクチュエータ２６００において、ロータリ・ピストン２７５０、２７６０がそれぞれ、各圧力チャンバ２８１０の開口端部２８３０に挿通され、各シールアセンブリ２７８０がピストン端部２７６０の外周と、圧力チャンバ２８１０の実質的に滑らかな内面とに接触することにより、圧力チャンバ２８１０内に実質的に（例えば、時間当たり１０％未満の圧力損失で）圧力封止された領域を形成する。
実施の形態によっては、シール２７８０は軸受として働くことができる。例えば、シール２７８０は、ピストン２７５０、２７６０が動いて圧力チャンバ３１０を出入りするときにその支持を提供してもよい。
図２９Ａ乃至図２９Ｅは、中央作動アセンブリ２９６０を備える別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００の様々な図である。各図面の簡単な説明については、本明細書の「図面の簡単な説明」を参照されたい。
一般に、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００は、図１２乃至図１４の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１２００と実質的に類似し、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００も、中央作動アセンブリ２９６０と中央装着アセンブリ２９８０とを含む。実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００は実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１２００の改変として図解され、説明されているが、実施の形態によっては、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００は、中央作動アセンブリ２９６０及び／又は中央装着アセンブリ２９８０を実装する設計面において、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００及び／又は２６００の特徴も実装することができる。
アクチュエータ２９００はロータリ・ピストン・アセンブリ２９１０、第１の作動部２９０１、及び第２の作動部２９０２を含む。ロータリ・ピストン・アセンブリ２９１０は、ロータ軸２９１２、一群のロータ・アーム２９１４、及び一群のデュアル・ロータリ・ピストン、例えば図１２乃至図１４のデュアル・ロータリ・ピストン１２１６、を含む。
実施例であるアクチュエータ２９００の第１の作動部２９０１は第１の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ａを含み、第２の作動部２９０２は第２の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ｂを含む。第１の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ａは一群の圧力チャンバ、例えば、第１の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ａ内に弧状キャビティとして形成された図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａ、を含む。第２の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ｂは一群の圧力チャンバ、例えば、第２の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ｂ内に弧状キャビティとして形成された図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ｂ、を含む。ハウジング内の半円形ボア２９５３はロータ軸２９１２を収容する。
中央装着アセンブリ２９８０は、第２の圧力チャンバ・アセンブリ２９５０ｂのハウジングの半径方向に突出する部分２９８１として形成される。中央装着アセンブリ２９８０は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００を、外面、例えば航空機のフレーム、へ取り外し自在に固定するための装着点を提供する。半径方向に突出する部分２９８１内に形成された一群の孔２９８２には一群の留め具（締着具）２９８４、例えばボルト、が挿入されて中央装着アセンブリ２９８０を、外部装着特徴部位２９９０、例えば航空機のフレーム上の装着点（ブラケット）へ取り外し自在に固定する。
中央作動アセンブリ２９６０は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００ の長手方向軸線ＡＡ沿いの中間点で、第１及び第２の作動部２９０１、２９０２のハウジングの外面の一部に形成される半径方向凹部２９６１を含む。被作動部（例えば、航空機の飛行操縦面）上の外部装着特徴部位への取り付けに適する外部装着ブラケット２９７０が作動アーム２９６２に接続される。作動アーム２９６２は、凹部２９６１を通って延びていて、ロータ軸２９１２の長手方向軸線の中間点で外面に形成された中央装着点２９６４へ取り外し自在に取り付けられる。
ここで図２９Ｄ及び図２９Ｅを参照すると、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００は、凹部２９６１における中央装着アセンブリ２９８０及び中央作動アセンブリ２９６０の、中間点での切断端面図及び切断斜視図で示されている。作動アーム２９６２は、凹部２９６１内に延びてロータ軸２９１２の中央装着点２９６４に接触する。作動アーム２９６２は、留め具２９６６、例えば、作動アーム２９６２に形成された一対の孔２９６８と中央装着点２９６４を貫通して形成された孔２９６５とに通したボルト、により中央装着点２９６４へ取り外し自在に接続される。一群の孔２９６９は、作動アーム２９６２の半径方向外方端部に形成される。一群の留め具２９７２、例えばボルトは、孔２９６９と、外部装着特徴部位（ブラケット）２９７０内に形成された対応孔（不図示）とに差し通される。上記のように、中央作動アセンブリ２９６０は、実施例であるロータリ・ピストン・アクチュエータ２９００と外部装着特徴部位２９７０とを結合してロータ・アセンブリ２９１０の回転運動を、被動（被作動）装置、例えば航空機の飛行操縦面へ移す。
実施の形態によっては、中央作動アセンブリ２９６０又は中央装着アセンブリ２９８０の一方を、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００及び／又は２６００のうちのいずれかの特徴と組み合わせて用いることができる。例えば、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００は、中央装着アセンブリ２９８０を通して静止面へ装着されて、ロータ軸アセンブリ２９１０の一端又は両端で作動を提供してもよい。別の実施例において、実施例であるロータリ・ピストン・アセンブリ２９００は、非中央装着点を通して静止面へ装着されて、中央作動アセンブリ２９６０で作動を提供してもよい。
図３０Ａ乃至図３０Ｅは、中央作動アセンブリ３０６０を有する、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００の様々な図である。各図面の簡単な説明については、本明細書の「図面の簡単な説明」を参照されたい。
一般に、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００は、図２９Ａ乃至図２９Ｅのロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００と実質的に類似し、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００も、中央作動アセンブリ３０６０及び中央装着アセンブリ３０８０を含む。実施の形態によっては、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００は、回転作用をロータリ・ピストン型アクチュエータ以外の機構により行うことができる、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００の改変であってもよい。例えば、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００は、ロータリ・ベーン型アクチュエータ、ロータリ流体型アクチュエータ、電気機械式アクチュエータ、直線運動・回転運動変換アクチュエータ(linear-to-rotarymotion actuator)、又は、これらの組み合わせ、又は、適切な他のロータリ・アクチュエータであってよい。実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００の改変として図解され、説明されてきたが、実施の形態によっては、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００は、中央作動アセンブリ３０６０及び／又は中央装着アセンブリ３０８０を実装する設計面において、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００、２６００及び／又は２９００の特徴も実装することができる。
アクチュエータ３０００は、ロータリ・アクチュエータ部３０１０ａ及びロータリ・アクチュエータ部３０１０ｂを含む。実施の形態によっては、ロータリ・アクチュエータ部３０１０ａ及びロータリ・アクチュエータ部３０１０ｂは、ロータリ・ベーン型アクチュエータ、ロータリ流体型アクチュエータ、電気機械式アクチュエータ、直線運動・回転運動変換アクチュエータ、又は、これらの組み合わせ、又は、適切な他のロータリ・アクチュエータであってよい。ロータリ・アクチュエータ部３０１０ａはハウジング３０５０ａを含み、ロータリ・アクチュエータ部３０１０ｂはハウジング３０５０ｂを含む。ロータ軸３０１２ａはロータリ・アクチュエータ部３０１０ａの長手方向軸線に沿っていて、ロータ軸３０１２ｂはロータリ・アクチュエータ部３０１０ｂの長手方向軸線に沿っている。
中央装着アセンブリ３０８０は、ハウジング３０５０ａ及び３０５０ｂの半径方向に突出する部分３０８１として形成される。中央装着アセンブリ３０８０は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００を、外面又は外部構造部材、例えば航空機のフレームや航空機の操縦面、へ取り外し自在に固定するための装着点を提供する。半径方向に突出する部分３０８１に形成された一群の孔３０８２には、一群の留め具（不図示）、例えばボルト、が挿入されて中央装着アセンブリ３０８０を、外部装着特徴部位、例えば図２９の外部装着特徴部位２０９０、すなわち航空機のフレーム又は操縦面の上の装着点（ブラケット）へ取り外し自在に固定する。
中央作動アセンブリ３０６０は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００の長手方向軸線ＡＡ沿いの中間点で、ハウジング３０５０ａ、３０５０ｂの外面の一部に形成される半径方向凹部３０６１を含む。実施によっては、外部装着ブラケット２９７０等の外部装着ブラケットは、構造部材又は被作動部材（例えば、航空機の飛行操縦面）の外部装着特徴部位へ取り付けるのに適していてもよく、これは、作動アーム３０６２に接続することができる。作動アーム２９６２等の作動アームは凹部３０６１を通って延び、ロータ軸３０１２ａ及び３０１２ｂの長手方向軸線の中間点で外面に形成される中央装着点３０６４へ取り外し自在に取り付けられる。
ここで図３０Ｄ及び図３０Ｅをより詳細に参照すると、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ３０００が、凹部３０６１における中央装着アセンブリ３０８０及び中央作動アセンブリ３０６０の中間点での切断端面図及び切断斜視図で示されている。作動アーム（不図示）は凹部３０６１内に延びてロータ軸３０１２ａ及び３０１２ｂの中央装着点３０６４に接触する。作動アームは、留め具、例えば、一対の孔（例えば、作動アーム２９６２に形成された孔２９６８）と、中央装着点３０６４を貫通して形成された孔３０６５とに通したボルト、により中央装着点３０６４へ取り外し自在に接続できる。ロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００及び中央作動アセンブリ２９６０の説明で行った検討と同様に、中央作動アセンブリ３０６０は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００を外部装着特徴部位又は構造部材に接続してアクチュエータ部３０１０ａ、３０１０ｂの回転運動を、構造部材、例えば航空機のフレーム、に対して相対的に動かされる（作動される）装置、例えば航空機の飛行操縦面、に与える。
実施の形態によっては、中央作動アセンブリ３０６０及び中央装着アセンブリ３０８０の一方を、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００、２６００及び／又は２９００のうちのいずれかの特徴（部位）と組み合わせて用いることができる。例えば、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００を、中央装着アセンブリ３０８０を通して静止面へ装着して、ロータ軸３０１２ａ、３０１２ｂの一端又は両端で作動を提供してもよい。別の実施例において、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００を、非中央装着点を通して静止面へ装着して、中央作動アセンブリ３０６０に作動を提供してもよい。別の実施例において、ロータリ・アクチュエータ３０００を、中央装着点３０６４を通して静止面へ装着して、中央装着アセンブリ３０８０で作動を提供してもよい。
図３１Ａ乃至図３１Ｅは、中央作動アセンブリ３１６０を有する、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００の様々な図である。各図面の簡単な説明については、本明細書の「図面の簡単な説明」を参照されたい。
一般に、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００は、図３０Ａ乃至図３０Ｅのロータリ・アクチュエータ３０００と実質的に類似し、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００も、中央作動アセンブリ３１６０及び中央装着アセンブリ１８０を含む。実施の形態によっては、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００は、回転作用がロータリ流体アクチュエータ以外の機構によって行える、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ３０００の改変であってもよい。実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００は電気機械式アクチュエータである。実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３０００の改変として図解され、説明されてきたが、実施の形態によっては、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００は、中央作動アセンブリ３１６０及び／又は中央装着アセンブリ３１８０を実装する設計面において、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００、２６００及び／又は２９００及び／又はロータリ・アクチュエータ３０００の特徴も実装することができる。
アクチュエータ３１００は、ロータリ・アクチュエータ部３１１０ａ及びロータリ・アクチュエータ部３１１０ｂを含む。実施の形態によっては、ロータリ・アクチュエータ部３１１０ａ及び３１１０ｂは電気機械式アクチュエータであってもよい。ロータリ・アクチュエータ部３１１０ａはハウジング３１５０ａを含み、ロータリ・アクチュエータ部３１１０ｂはハウジング３１５０ｂを含む。ロータ軸３１１２ａはロータリ・アクチュエータ部３１１０ａの長手方向軸線に沿っていて、ロータ軸３１１２ｂはロータリ・アクチュエータ部３１１０ｂの長手方向軸線に沿っている。
中央装着アセンブリ３１８０は、ハウジング３１５０ａ及び３１５０ｂの半径方向に突出する部分３１８１として形成される。中央装着アセンブリ３１８０は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００を、外面又は外部構造部材、例えば航空機のフレームや航空機の操縦面、へ取り外し自在に固定するための装着点を提供する。半径方向に突出する部分３１８１に形成された一群の孔３１８２には、一群の留め具（不図示）、例えばボルト、が挿入されて中央装着アセンブリ３１８０を、外部装着特徴部位、例えば図２９の外部装着特徴部位２０９０、すなわち航空機のフレーム又は操縦面の上の装着点（ブラケット）へ取り外し自在に固定する。
中央作動アセンブリ３１６０は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００の長手方向軸線ＡＡ沿いの中間点で、ハウジング３１５０ａ、３１５０ｂの外面の一部に形成される半径方向凹部３１６１を含む。実施によっては、外部装着ブラケット２９７０等の外部装着ブラケットは、構造部材又は被作動部材（例えば、航空機の飛行操縦面）の外部装着特徴部位へ取り付けるのに適していてもよく、これは、作動アーム３１６２に接続することができる。作動アーム２９６２等の作動アームは凹部３１６１を通って延び、ロータ軸３１１２ａ及び３１１２ｂの長手方向軸線の中間点で外面に形成される中央装着点３１６４へ取り外し自在に取り付けられる。
ここで図３１Ｄ乃至図３１Ｅを参照すると、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ３１００が、凹部３１６１における中央装着アセンブリ３０８０及び中央作動アセンブリ３１６０の中間点での切断端面図及び切断斜視図で示されている。作動アーム（不図示）は凹部３１６１内に延びてロータ軸３１１２ａ及び３１１２ｂの中央装着点３１６４に接触する。作動アームは、留め具、例えば、一対の孔（例えば、作動アーム２９６２に形成された孔２９６８）と、中央装着点３１６４を貫通して形成された孔３１６５とに通したボルト、により中央装着点３１６４へ取り外し自在に接続される。ロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００及び中央作動アセンブリ２９６０の説明で行った検討と同様に、中央作動アセンブリ３１６０は、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００を外部装着特徴部位又は構造部材に結合してアクチュエータ部３１１０ａ、３１１０ｂの回転運動を、構造部材、例えば航空機のフレーム、に対して相対的に動かされる（作動される）装置、例えば航空機の飛行操縦面に与える。
実施の形態によっては、中央作動アセンブリ３１６０及び中央装着アセンブリ３１８０の一方を、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータ１００、４００、７００、８００、１２００、１５００、１７００、１９００、２２００、２３００、２６００及び／又は２９００及び／又はロータリ・アクチュエータ３０００のうちのいずれかの特徴（部位）と組み合わせて用いることができる。例えば、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００を、中央装着アセンブリ３１８０を通して静止面へ装着して、ロータ軸３１１２ａ、３１１２ｂの一端又は両端で作動を提供してもよい。別の実施例において、実施例であるロータリ・アクチュエータ３１００を、非中央装着点を通して静止面へ装着して、中央作動アセンブリ３１６０で作動を提供してもよい。別の実施例において、ロータリ・アクチュエータ３１００を、中央装着点３１６４を通して静止面へ装着して、中央装着アセンブリ３１８０で作動を提供してもよい。
図３２は、別の実施例である圧力チャンバアセンブリ３２００の分解斜視図である。実施の形態によっては、圧力チャンバアセンブリ３２００の特徴を、アクチュエータ４００、８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００のいずれかと共に用いることができる。圧力チャンバアセンブリ３２００は、ハウジング３２１０と、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａと、モジュール式ピストンハウジング３２５０ｂとを含む。ハウジング３２１０は、長手方向中央キャビティ３２１２を含む。長手方向中央キャビティ３２１２は、図２のロータリ・ピストンアセンブリ２００のロータ軸２１０のようなロータ軸（不図示）を収容するように形成されている。
実施例である圧力チャンバアセンブリ３２００のモジュール式ピストンハウジング３２５０ａは、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ内に弧状のキャビティとして形成された一群の圧力チャンバ３２５２ａを含む弧状のアセンブリである。同様に、モジュール式ピストンハウジング３２５０ｂも、モジュール式ピストンハウジング３２５０ｂ内に弧状のキャビティとして形成された一群の圧力チャンバ３２５２ｂを含む弧状のアセンブリである。図解の実施例において、モジュール式ピストンハウジング３２５０ｂは、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａの弧状の形状を鏡像反転した形状である。圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂは、ロータリ・ピストン２５０のようなロータリ・ピストン（不図示）を収容するように形成されている。実施によっては、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂを一体型のピストンハウジングとして形成できる。例えば、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂをそれぞれ、機械加工、押出成形、又は他の方法で、圧力チャンバ３２５１ａ、３２５２ｂ内に継ぎ目を形成せずに成形してもよい。
実施例である圧力チャンバアセンブリ３２００を組み立てた形態で、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂは、ハウジング３２１０へ取り外し自在に固定される。実施の形態によっては、圧力チャンバアセンブリ３２００は、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂを挿入可能な半径方向の開孔部を含むことができる。実施の形態によっては、圧力チャンバアセンブリ３２００は、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂを挿入可能な長手方向の開孔部を含むことができる。
実施例である圧力チャンバアセンブリ３２００のモジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂは一群の穴（ボア（内径を有する穴））３２５４を含む。圧力チャンバアセンブリ３２００を組み立てた形態では、穴３２５４はハウジング３２１０に形成された一群の穴３２５６と整列しており、一群の締着具（不図示）、例えばボルト又はネジ、を穴３２５６から穴３２５４に挿通してモジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂをハウジング３２１０へ取り外し自在に固定する。
実施の形態によっては、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂは、圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂの内面まわりにシールアセンブリを含むことができる。実施の形態によっては、このシールアセンブリは、標準シール溝内に全ての側で保持される円形又は半円形の封止寸法形状とすることができる。実施の形態によっては、市販の往復動ピストン又はシリンダ型シールを用いることができる。例えば、既存の航空機に搭載されるリニア（直動）油圧アクチュエータで既に使用されている市販のシールの類が、線形負荷及び位置保持の用途に対して十分な能力があることを示すかもしれない。実施の形態によっては、実施例である圧力チャンバアセンブリ３２００の封止の複雑さを、標準的な、例えば、リニア油圧アクチュエータで普通に用いられている市販の半円形の単方向シール設計を採用することにより緩和してもよい。実施の形態によっては、シールアセンブリを一体シールとすることができる。モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂの実施の形態によっては、シールアセンブリがロータリ・ピストンの一部として包含されてもよい。実施の形態によっては、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂは、ピストンと圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂとの間に磨耗部材を含んでもよい。
実施例である圧力チャンバアセンブリ３２００の圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂの各々は、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂを貫通して形成された流体ポート（不図示）を含んでもよく、この流体ポートを通じて加圧流体を流すことができる。加圧流体（例えば、作動油、水、空気、気体）が圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂに導入されると、圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂの内部と圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂの外の外気条件との間の圧力差により、ピストンの端部が圧力チャンバ３２５２ａ、３２５２ｂから外方へ付勢される。ピストン端部が外方へ付勢されるにつれて、ピストンがロータリ・ピストンアセンブリ２００等のロータリ・ピストンアセンブリを付勢してこれを回転する。
実施の形態によっては、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂが、長手方向中央キャビティ３２１２及びハウジング３２１０の他の特徴を含んでもよい。実施の形態によっては、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂは、互いに取り外し自在に固定されてもよい。例えば、モジュール式ピストンハウジング３２５０ａ、３２５０ｂは、組み合わされて組み立てられるとハウジング３２１０の特徴を提供してハウジング３２１０が不要になるように、ボルト固定、ネジ固定、クランプ固定、溶接、ピン固定、又は他の方法で互いに直接的又は間接的に保持してもよい。
図３３Ａ乃至図３３Ｃは、別の実施例であるロータリ・ピストンアセンブリ３３００の分解及び組立斜視図である。実施の形態によっては、ロータリ・ピストンアセンブリ３３００の特徴を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００のいずれとも、及び／又はアクチュエータ４００、８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００のいずれとも共に用いることができる。ロータリ・ピストンアセンブリ３３００は、ロータ軸３３１０を含む。複数のロータアーム３３１２がロータ軸３３１０から半径方向に延びており、各ロータアーム３３１２の遠端は、ロータ軸３３１０の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列して一群のコネクタ・ピン３３１４の１つを収容できる大きさの穴（不図示）を含む。
実施例であるロータリ・ピストンアセンブリ３３００は、一対のロータリ・ピストン３３５０を含む。実施例であるロータリ・ピストンアセンブリ３３００は２つのロータリ・ピストン３３５０を含むが、他の実施の形態は、それよりも多数及び／又は少数の協働し対向するロータリ・ピストンを含むことができる。ロータリ・ピストン３３５０の各々は、ピストン端部３３５２と、１つ以上のコネクタアーム３３５４とを含む。ピストン端部３３５２は、実質的に滑らかな表面（例えば、シールに接触すると流体障壁（バリア）を形成することができる表面品質）を有する略半円形の本体を有して形成される。コネクタアーム３３５４の各々は、ピストン端部３３５２の半円形の本体の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列しコネクタ・ピン３３１４の１つを収容できる大きさの穴３３５６を含む。
実施例であるロータリ・ピストンアセンブリ３３００のロータリ・ピストン３３５０の各々は、ロータアーム３３１２の穴（不図示）が穴３３６５と整列するようにコネクタアーム３３５４をロータアーム３３１２と整列させてロータ軸３３１０に組み付けてもよい。次いで、コネクタ・ピン３３１４を、整列させた両穴に挿通してピストン３３５０とロータ軸３３１０との間に接続を形成してもよい。図示のように、各コネクタ・ピン３３１４は、整列させた両穴よりもわずかに長い。実施例であるアセンブリにおいて、整列した穴を越えて延びる各コネクタ・ピン３３１４の各端の円周方向周まわりには、留め締着具（不図示）、例えばスナップリング又はスパイラルリングを収容できる円周方向の逃げ（不図示）がある。
コネクタアーム３３５４とロータアーム３３１２との接続は、ロータリ・ピストンアセンブリ２００等の実施の形態とは異なり、ヒンジ結合にはなっていない。コネクタアーム３３１２は保持具（リテーナ）要素３３８０を含み、ロータアーム３３１２は保持具要素３３８２を含む。アセンブリ３３００が組み立てられた状態にあるとき、保持具要素３３８０、３３８２は、ピストン３３５０及びロータ軸３３１０の回転運動に対して互いに噛み合っている。実施の形態によっては、保持具要素３３８０、３３８２は、ロータリ・ピストン３３５０の曲率半径から離れる方向へのロータリ・ピストン３３５０の回転を防止する半径方向の寸法形状を有するように形成できる。
例示の実施の形態において、保持具要素３３８０、３３８２同士の接触により、ロータ軸３３１０とロータリ・ピストン３３５０との間で回転運動の伝達が可能となる。ピストン３３５０の動きが保持具要素３３８０、３３８２同士の接触を通じてロータアーム３３１２及びロータ軸３３１０を付勢しこれを運動させる。同様に、ロータ軸３３１０及びロータアーム３３１２の動きが保持具要素３３８０、３３８２同士の接触を通じてピストン３３５０を付勢しこれを運動させる。実施の形態によっては、保持具要素３３８０、３３８２を、ロータリ・ピストン３３５０の曲率半径から離れる方向へのロータリ・ピストン３３５０の回転を防止する１つ以上の締着具によって接続できる。例えば、保持具要素３３８０、３３８２を、ボルト、ネジ、クランプ、溶接、接着剤、又は他の適切な形態のコネクタ若しくは締着具によって接続できる。
実施例であるロータリ・ピストンアセンブリ３３００において、保持具要素３３８０、３３８２同士の接触により、たとえコネクタ・ピン３３１４が破断したり抜けたりしてもロータ軸３３１０とロータリ・ピストン３３５０との間で回転運動の伝達が可能である。実施の形態によっては、コネクタ・ピン３３１４は、ピストンハウジング（不図示）によって長手方向に拘束されてもよい。例えば、コネクタ・ピン３３１４は、その長さに沿った或る１点で破断する可能性があるが、コネクタ・ピン３３１４の破断部分が長手方向に動いて穴３３５６から脱落するほどに十分な空間がコネクタ・ピン３３１４の両端に存在し得ないようにハウジングを形成してもよい。こうした実施の形態によっては、保持具要素３３８０、３３８２及び／又はハウジングがフェイルセーフ構造を提供でき、コネクタ・ピン３３１４の破片が通常の位置から移動することを防止できる。このような移動は、ロータリ・ピストンアセンブリ３３００が用いられるロータリ・アクチュエータのコンポーネント内でこうした破片が詰まってしまった場合にリスクを生じる可能性を生じ得るものである。
実施の形態によっては、コネクタ・ピン３３１４と、穴３３５６及びロータアーム３３１２の（不図示の）穴とは、コネクタ・ピン３３１４が穴３３５６及びロータアーム３３１２の（不図示の）穴内でコネクタ・ピン３３１４の長手方向の軸線を中心に回転することを防止する断面寸法形状を有するように形成できる。例えば、コネクタ・ピン３３１４は、正方形、矩形、三角形、六角形、星形、楕円形、又は他の適切な非円形の断面を有するように形成された「止めピン」とすることができ、穴３３５６及びロータアーム３３１２の（不図示の）穴は、対応する断面を有するように形成され、穴を整列させるとコネクタ・ピン３３１４を挿入でき、コネクタ・ピン３３１４を穴に挿入するとピストン３３５０のコネクタ・ピン３３１４の軸線を中心とする回転（例えば、５度未満の回転）が実質的に防止されるようになる。
実施の形態によっては、保持具要素３３８０、３３８２、及び／又はコネクタ・ピン３３１４の「止めピン」の実施の形態は、ロータリ・ピストンアセンブリ３３００の性能に影響する可能性がある。例えば、保持具要素３３８０、３３８２、及び／又はコネクタ・ピン３３１４の「止めピン」の実施の形態を実装するロータリ・ピストンアセンブリ３３００の実施の形態は、ロータリ・ピストンアセンブリ３３００がロータリピストン・アクチュエータ内を動く際にピストン３３５０とロータアーム３３１２との間の相対的な動きを抑制又は防止でき、それがアセンブリ３３００の相対的可動域全体にわたって実質的に一定のトルク（例えば、１０％未満の変動）の提供を可能とする。
図３４Ａ及び図３４Ｂは、別の実施例であるロータリ・ピストン３４００の斜視図である。実施の形態によっては、ロータリ・ピストン３４００は、図３３Ａ乃至図３３Ｃのロータリ・ピストン３３５０とすることができる。実施の形態によっては、ロータリ・ピストン３４００の特徴を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００のいずれとも、及び／又はアクチュエータ４００、８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれかとも用いることができる。
図３４Ａ又は図３４Ｂの、実施例であるロータリ・ピストンで図示するように、ロータリ・ピストン３４００は、ピストン端部３４３２と、１つ以上のコネクタアーム３４３４とを含む。ピストン端部３４３２は、実質的に滑らかな表面（例えば、シールに接触すると流体遮断部を形成することができる表面品質）を有する略楕円形の本体を有して形成される。コネクタアーム３４３４の各々は、ピストン端部３４３２の楕円形の本体の軸線に実質的に（例えば、＋／−２度で）整列しコネクタ・ピン３３１４のうちの１つ等のコネクタ・ピンを収容できる大きさの穴３４３６ａ及び穴３４３６ｂを含む。他の実施の形態は、ロータリ・ピストンに３つ以上の穴が含まれてもよい。他の実施の形態において、ピストン端部３４３２は、略矩形の本体、又は他の適切な断面を有する本体を有するように形成される。
実施の形態によっては、ロータリ・ピストン３４００の「複数のピン」の実施の形態はロータリ・ピストンアセンブリの性能に影響する可能性がある。例えば、ロータリ・ピストン３４００と、２つの止めピンと、それに対応して形成されるロータアームとを実装するロータリ・ピストンアセンブリの実施の形態は、ロータリ・ピストンアセンブリがロータリピストン・アクチュエータ内を動く際にピストン３４００とロータアームとの間の相対的な動きを抑制又は防止でき、それがアセンブリの相対的可動域全体にわたって実質的に一定のトルク（例えば、１０％未満の変動）の提供を可能とする。
実施の形態によっては、コネクタ・ピン３３１４等のコネクタ・ピンが穴３４３６ａ、３４３６ｂ内でコネクタ・ピンの長手方向の軸線を中心に回転することを防止する断面寸法形状を有するように、穴３４３６ａ、３４３６ｂの１つ以上を形成することができる。例えば、穴３４３６ａ、３４３６ｂの１つ以上を、対応して構成されたコネクタ・ピンを挿入でき、コネクタ・ピンを穴３４３６ａ、３４３６ｂに挿入するとロータリ・ピストン３４００が穴３４３６ａ、３４３６ｂの軸線を中心に回転することを実質的に防止（例えば、５度を超える回転を防止）できるよう、正方形、矩形、三角形、六角形、星形、楕円形、又は他の適切な非円形の断面を有するように形成できる。
図３５Ａは、別の実施例である圧力チャンバアセンブリ３５００の斜視図である。図３５Ｂは、実施例である圧力チャンバアセンブリ３５００の部分切断斜視図である。図３５Ｃは、実施例である圧力チャンバアセンブリ３５００の分解斜視図である。実施の形態によっては、圧力チャンバアセンブリ３５００の特徴を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００のいずとも、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ４００、８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも用いることができる。図３５Ｃに示すように、圧力チャンバアセンブリ３５００は、ピストンハウジング３５５０と、モジュール式ハウジング３５１０ａと、モジュール式ハウジング３５１０ｂとを含む。モジュール式ハウジング３５１０ａは弧状の中央凹部３５１２ａを含み、モジュール式ハウジング３５１０ｂは弧状の中央凹部３５１２ｂを含む。これらが組み立てられた形態では、弧状の中央凹部３５１２ａ及び３５１２ｂがピストンハウジング３５５０を収容する。
図３５Ｃに示すように、ピストンハウジング３５５０は、ロータリ・ピストン３５１４をキャビティ３５５８に収容するように形成される。ピストンハウジング３５５０は、カラー（襟部）３５５２を含む。カラー３５５２は、シール３５５４をロータリ・ピストン３５１４と封止接触状態となるように保持するように形成される。実施の形態によっては、ロータリ・ピストンは、ロータリ・ピストン２６０、４１４、７１２、８１２、８２２、１２１６、１５２０ａ、１５２０ｂ、１７２０、１９３０、２２２２、２４００、２７５４、３３５０、３４００のいずれにもすることができる。実施によっては、圧力チャンバ３５５０を一体型のピストンハウジングとして形成できる。例えば、圧力チャンバ３５５０は、機械加工、押出成形、ハイドロフォーミング（液圧成形）、又は他の方法で圧力チャンバ３５５０内に継ぎ目を形成せずに成形してもよい。
実施例であるロータリ・ピストン３５１４は穴３５５６を含む。実施の形態によっては、穴３３５６は、図３３Ａ乃至図３３Ｃのコネクタ・ピン３３１４等のコネクタ・ピンが、穴３５５６及びロータアーム３３１２等のロータアームの（不図示の）穴内でコネクタ・ピンの長手方向の軸線を中心に回転することを防止する断面寸法形状を有するように形成できる。例えば、穴３３５６は、コネクタ・ピンを穴３５５６に挿通でき、コネクタ・ピンが穴３５５６に挿入されているとき穴３５５６の軸線を中心に回転することが実質的に防止（例えば、５度を超える回転を防止）されるよう、正方形、矩形、三角形、六角形、星形、楕円形、又は他の適切で非円形な断面を有して形成された「止めピン」を収容するように形成できる。
実施の形態によっては、ロータリ・ピストン３５１４は、保持具要素を含むことができる。例えば、ロータリ・ピストン３５１４は、保持具要素３３８２と噛み合ってロータリ・ピストン３５５０の曲率半径から離れる方向へのロータリ・ピストン３５５０の回転を防止することができる保持具要素３３８０を（例えば、図３３Ａ乃至図３３Cに図示するように）含むことができる。
図３６は、実施例であるピストンハウジングアセンブリ３６００の斜視図である。アセンブリ３６００は、ピストンハウジング３６５０ａ及びピストンハウジング３６５０ｂを含む。ピストンハウジング３６５０ａ及び３６５０ｂは各々、キャビティ３６５８を含む。実施の形態によっては、ピストンハウジング３６５０ａ及び３６５０ｂを、図３５Ａ乃至図３５Ｃの、実施例である圧力チャンバアセンブリ３５００のピストンハウジング３５５０の代わりに、又はピストンハウジング３５５０と共に用いることができる。例えば、ピストンハウジング３６５０ａ及び３６５０ｂを、モジュール式ハウジング３５１０ａ及び３５１０ｂ等のモジュール式ハウジングで取り囲むことができる。
アセンブリ３６００は、一群の流体ポート３６５２ａ及び３６５２ｂを含む。流体ポート３６５２ａ及び３６５２ｂは、キャビティ３６５８及び／又は流体供給ライン（不図示）に流体連通する。実施の形態によっては、流体ポート３６５２は、ピストンハウジング３６５０ａと３６５０ｂとの間に流体を流すことができる。例えば、ピストンハウジング３６５０ａを加圧するために流体を送ってもよく、流体は流体ポート３６５２ａを通って流れてピストンハウジング３６５０ｂも同様に加圧する。実施の形態によっては、ピストンハウジング３６５０ａ及び３６５０ｂ等の適切な数のピストンハウジングと、流体ポート３６５２等の適切な数の流体ポートとを交互にデイジーチェーン（複数の機器を数珠つなぎに連結する方法）配置で組み立ててアセンブリ３６００を形成することができる。
図３７は、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム３７００の回路図である。システム３７００は、図４のロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を含む。実施の形態によっては、システム３７００において、アクチュエータ４００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のいずれか、ロータリ・ピストン３４００、及び／又は、アクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれか、と置き換えてもよい。システム３７００は、制御装置３７０２と、流体圧力アセンブリ３７０３とを更に含む。流体圧力アセンブリ３７０３は、サーボ弁３７０４と、流体圧力源３７０６と、ドレイン（排液管）３７０９とを含む。
実施の形態によっては、流体圧力源３７０６を、高圧流体ライン３７０７によってサーボ弁３７０４に流体接続された集中流体圧力源３７０６とすることができる。実施の形態によっては、ドレイン（排水管）３７０９を、低圧流体ライン３７０８によってサーボ弁３７０４に流体接続された集中ドレイン又は流体戻りリザーバ（貯留器）とすることができる。例えば、流体圧力源３７０６を、アクチュエータ４００等の多数の流体作動装置に流体圧力を提供する流体圧力ポンプとすることができる。実施の形態によっては、流体圧力源３７０６を、航空機の集中的な油圧又は空気圧システムとすることができる。実施の形態によっては、システム３７００を用いて、航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
制御装置３７０２は、流体ライン３７１０及び流体ライン３７１２によってサーボ弁３７０４に流体接続されている。制御装置３７０２は、流体ライン３７１０及び３７１２へ選択的に流体圧力をかけてサーボ弁３７０４を作動させるように構成されている。サーボ弁３７０４は、流体ライン３７２０、流体ライン３７２２及び流体ライン３７２４によって流体チャンバ４２２及び穴４５２に流体接続されている。サーボ弁３７０４は、流体圧力源３７０６及びドレイン３７０８を流体チャンバ４２２及び穴４５２へ選択的かつ可逆的に接続するように構成されている。
システム３７００は回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。回転位置センサアセンブリ３７３０は、ロータ軸４１２の位置、速度（回転速度）、回転方向、及び／又は加速度を表す信号を供給するため、アクチュエータ４００へ機械的に結合されている。実施の形態によっては、位置センサアセンブリ３７３０は、予め決められた位置へのロータ軸４１２の移動完了時点で検出するように構成された位置リミットセンサである。（検出）信号は、ワイヤー又は光ファイバー等の導体３７３２を通じて制御装置３７０２へと供給される。実施の形態によっては、制御装置３７０２は、位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いて、ロータ軸４１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
図３８は、図３７の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム３７００を用いるための、実施例である工程３８００のフロー図である。ステップ３８０２で、ロータリ・アクチュエータが提供される。ロータリ・アクチュエータは：第１のキャビティと、第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを有する第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを有するロータアセンブリと；開口端を通って第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンと；を含む。第１のシールと、第１のキャビティと、第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、第１のピストンの第１の部分が第１のロータアームに接触する。アクチュエータは、第１の流体ポートに接続された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを更に含む。例えば、ロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を提供することができる。
ステップ３８０４では集中圧力源が提供される。集中圧力源は高圧流体ラインに接続される。例えば、流体圧力源３７０６は高圧流体ライン３７０７によりサーボ弁３７０４へ流体接続され、ドレイン３７０９は低圧流体ライン３７０８によりサーボ弁３７０４に流体接続される。
ステップ３８０６ではサーボ弁が提供される。サーボ弁は、集中圧力源と油圧アクチュエータとの間に位置決めされる。例えば、サーボ弁３７０４は、圧力源３７０６とアクチュエータ４００とを接続する流体路沿いに位置決めされる。
ステップ３８０８で、サーボ弁が制御されて第１の流体ラインは高圧流体ライン及び低圧流体ラインへ選択的に接続される。例えば、サーボ弁３７０４は制御装置３７０２に制御されて流体ライン３７０７及び３７０８を流体ライン３７２０、３７２２、及び／又は３７２４へ選択的に接続されることができる。
ステップ３８１０で、第１の圧力チャンバへ加圧流体が送られる。例えば、サーボ弁３７０４が制御装置３７０２により制御されて圧力源３７０６から流体チャンバ４２２に対して調節可能かつ可逆的に流体圧力を加えることができる。実施の形態によっては、サーボ弁３７０４が制御されて圧力源３７０６から穴４５２に対して調節可能かつ可逆的に流体圧力を加えることができる。
ステップ３８１２で、第１のピストンが第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させる。例えば、流体チャンバ４２２内の流体圧力がピストン４１４を流体チャンバ４２２から部分的に外方へ付勢する。ピストン４１４のこの外方への運動がロータ軸４１２を付勢し回転させる。
実施の形態によっては、ハウジングは第２のキャビティと、第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートを有する第２の弧状チャンバを含むことができ、ロータアセンブリは第２のロータアームを更に備える。ロータリ・アクチュエータは、第２の弧状チャンバ内を往復動自在にハウジング内に位置決めされた弧状の第２のピストンを更に含むことができる。第２のシールと、第２のキャビティと、第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成でき、第２のピストンの第１の部分が第２のロータアームと接触できる。第２の流体ラインを第２の流体ポートに接続でき、第２の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインに選択的に接続して油圧アクチュエータの動きを制御するために、サーボ弁を制御可能とすることができる。実施によっては、工程３８００が、第２の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインに選択的に接続して加圧流体を第２の圧力チャンバに送るためにサーボ弁を制御するステップと、第２のピストンを第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に含むことができる。
実施の形態によっては、サーボ弁を制御するために制御装置を結合することができ、サーボ弁を制御するステップは、第１の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインへ選択的に接続して加圧流体を第１の圧力チャンバに送るために制御装置によってサーボ弁を制御するステップを含むことができる。例えば、制御装置３７０２はサーボ弁３７０４を制御して圧力源３７０６及びドレイン３７０９を流体チャンバ４２２及び／又は穴４５２に接続できる。
実施の形態によっては、ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するため、位置センサ（例えば、位置センサアセンブリ３７３０）を提供して構成することができる。位置センサからの位置フィードバック信号は、サーボ弁を制御するために制御装置に提供することができ、制御装置はサーボ弁を制御することにより、位置フィードバック信号に基づき、第１の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインへ選択的に接続して加圧流体を第１の圧力チャンバへ送ることができる。実施の形態によっては、位置センサを回転出力軸に結合することができ、位置フィードバック信号を回転位置フィードバック信号とすることができる。実施の形態によっては、位置センサを位置リミットセンサとすることができ、位置フィードバック信号を位置リミット信号とすることができる。実施によっては、工程３８００が、回転出力軸速度（回転速度）、回転出力軸位置、回転出力軸トルク、及び回転出力軸加速度のうちの少なくとも１つを制御するために、回転出力軸を付勢し回転させるステップを含むことができる。
実施の形態によっては、図２９Ａ乃至図２９Ｅのアセンブリ２９００、又は図３０Ａ乃至図３０Ｅのアセンブリ３０００等の中央作動アセンブリを有するアクチュエータにより工程３８００を用いることができる。
図３９は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムの回路図である。システム３９００は、図４のロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を含む。実施の形態によっては、システム３９００において、アクチュエータ４００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のいずれとも、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも、置き換えてもよい。システム３９００は、制御装置３９０２と、流体圧力源３９０６とを更に含む。
流体圧力源３９０６は、モータ３９１２によって駆動される流体ポンプ３９１０を含み、モータ３９１２は制御装置３９０２によって制御される。ポンプ３９１０は、流体ライン３７２０乃至３７２４を通じて流体チャンバ４２２及び穴４５２へ、及び／又は流体チャンバ４２２及び穴４５２から一方向又は双方向に流体を駆動してロータ軸４１２を作動させる。流体圧力源３９０６内に形成された流体回路の損なわれない完全性を維持し保護するため、一群の逆止弁３９１４、逃がし弁３９１６、及び流体リザーバ３９１８も流体ライン３７２０乃至３７２４の間に相互接続される。
実施の形態によっては、流体圧力源３９０６を、アセンブリ４００に流体接続される局所的流体圧力源とすることができる。例えば、流体圧力源３９０６を、アクチュエータ４００等の単一の流体作動装置に流体圧力を提供する流体圧ポンプとすることができる。実施の形態によっては、流体圧力源３９０６を航空機の局所的な（例えば、使用位置での）液（特には油）／空圧システムとすることができる。実施の形態によっては、システム３９００をもちいて航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
システム３９００は、回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。位置センサアセンブリ３７３０からの信号は、ワイヤー又は光ファイバー等の導体３７３２を通じて制御装置３９０２へ送られる。実施の形態によっては、制御装置３９０２は、位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いて、ロータ軸４１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
図４０は、図３９の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム３９００を用いるための、実施例である工程４０００のフロー図である。ステップ４００２で、ロータリ・アクチュエータが提供される。ロータリ・アクチュエータは：第１のキャビティと、第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを有する第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを有するロータアセンブリと；開口端を通って第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンと；を含む。第１のシールと、第１のキャビティと、第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、第１のピストンの第１の部分が第１のロータアームと接触する。アクチュエータは、第１の流体ポートに接続された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを更に含む。例えば、ロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を提供することができる。
ステップ４００４では流体リザーバが提供される。ステップ４００６で、流体リザーバに接続された流体ポンプが提供される。例えば、流体リザーバ３９１８と流体ポンプ３９１０が提供される。
ステップ４００８で流体ポンプが制御され、ステップ４０１０で、加圧流体を第１の圧力チャンバに送るために高圧が第１の流体ラインへ選択的に送られる。例えば、制御装置３９０２はモータ３９１２を起動し、流体ポンプ３９１０を駆動して流体ライン３７２０乃至３７２４の１つ以上へ高圧を提供することができ、それによって加圧流体が流体チャンバ４２２の１つ以上及び／又は穴４５２へ提供される。
ステップ４０１２で、第１のピストンが第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を付勢しこれを第１の方向に回転する。例えば、流体チャンバ４２２内の流体圧力がピストン４１４を流体チャンバ４２２から部分的に外方へ付勢する。このピストン４１４の外方への運動がロータ軸４１２を付勢しこれを回転する。
実施の形態によっては、ハウジングは、第２のキャビティと、第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートを有する第２の弧状チャンバとを含むことができ、ロータアセンブリは第２のロータアームを更に備える。ロータリ・アクチュエータは、第２の弧状チャンバ内を往復動自在にハウジング内に位置決めされた弧状の第２のピストンを更に含むことができる。第２のシールと、第２のキャビティと、第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成でき、第２のピストンの第１の部分が第２のロータアームと接触できる。例えば、アセンブリ４００は、２つのピストン４１４と２つの流体チャンバ４２２とを含む。第２の流体ラインを第２の流体ポートに接続できる。実施によっては、工程４０００が、第２の流体ラインに高圧を選択的に提供して加圧流体を第２の圧力チャンバに送るために流体ポンプを制御するステップと、第２のピストンを第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に含むことができる。例えば、第２の流体チャンバ４２２に高圧流体を送り、第２のピストン４１４を付勢し外方へ動かすことができる。実施の形態によっては、流体ポンプは、高圧を穴４５２に提供してピストン４１４を流体チャンバ４２２内へと付勢することができる。
実施の形態によっては、流体ポンプを制御するために制御装置を結合することができ、流体ポンプを制御するステップは、第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るために制御装置によって流体ポンプを制御するステップを含むことができる。例えば、制御装置３９０２は、流体チャンバ４２２及び／又は穴４５２を選択的に加圧するためにモータ３９１２を制御できる。
実施の形態によっては、ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するため、位置センサ（例えば、位置センサアセンブリ３７３０）を提供し構成することができる。位置センサからの位置フィードバック信号は、サーボ弁を制御するために制御装置に提供することができ、制御装置はサーボ弁を制御することにより、位置フィードバック信号に基づき、第１の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインへ選択的に接続して加圧流体を第１の圧力チャンバへ送ることができる。実施の形態によっては、位置センサを回転出力軸に結合することができ、位置フィードバック信号を回転位置フィードバック信号とすることができる。実施の形態によっては、位置センサを位置リミットセンサとすることができ、位置フィードバック信号を位置リミット信号とすることができる。実施によっては、工程４０００が、回転出力軸速度、回転出力軸位置、回転出力軸トルク、及び回転出力軸加速度のうちの少なくとも１つを制御するために、回転出力軸を付勢し回転させるステップを含むことができる。
実施の形態によっては、図２９Ａ乃至図２９Ｅのアセンブリ２９００、又は図３０Ａ乃至図３０Ｅのアセンブリ３０００等の中央作動アセンブリを有するアクチュエータと共に工程４０００を用いることができ、中央作動アセンブリは航空機の中央作動アセンブリであってもよい。
図４１は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４１００の回路図である。システム４１００は、図４のロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を含む。実施の形態によっては、システム４１００において、アクチュエータ４００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のいずれとも、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも置き換えてもよい。システム４１００は、制御装置４１０２と、流体圧力アセンブリ３７０３と、流体圧力源３９０６と、モード選択弁４１０４とを更に含む。
流体圧力アセンブリ３７０３と流体圧力源３９０６は、各々制御装置４１０２へ制御可能に接続される。モード選択弁４１０４は、制御装置４１０２に制御可能に連結され、制御装置４１０２はモード選択弁４１０４を作動させて流体圧力アセンブリ３７０３と流体圧力源３９０６を流体ライン３７２０乃至３７２４へ選択的かつ流体接続するように構成される。制御装置４１０２は、モード選択弁４１０４と、流体圧力アセンブリ３７０３及び流体圧力源３９０６のうちの選択された一方とを制御してアクチュエータ４００を作動させる。
実施の形態によっては、アクチュエータの冗長制御を提供するためにシステム４１００を用いることができる。例えば、アクチュエータ４００は、流体圧力アセンブリ３７０３（例えば、航空機における集中油圧システム）が提供する流体圧力を用いて操作することができるが、流体圧力アセンブリ３７０３が機能不全に陥った場合には、制御装置４１０２はモード選択弁４１０４を作動させ、流体圧力源３９０６（例えば、航空機においてアクチュエータ４００近くに位置する局所的油圧システム）が提供する流体圧力を用いてアクチュエータ４００が操作されるようにする。
システム４１００は、回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。位置センサアセンブリ３７３０からの信号は、ワイヤー又は光ファイバー等の導体３７３２を通じて制御装置３９０２へ送られる。実施の形態によっては、制御装置４１０２は、位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いて、ロータ軸４１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。実施の形態によっては、システム４１００用いて航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
図４２は、図４１の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４１００を用いるための、実施例である工程４２００のフロー図である。ステップ４２０２でロータリ・アクチュエータが提供される。ロータリ・アクチュエータは：第１のキャビティと、第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを有する第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを有するロータアセンブリと；開口端を通って第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンとを含む。第１のシールと、第１のキャビティと、第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、第１のピストンの第１の部分が第１のロータアームと接触する。アクチュエータは、第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを更に含む。例えば、ロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を提供することができる。
ステップ４２０４では集中圧力源が提供される。集中圧力源は高圧流体ラインに接続される。例えば、流体圧力源３７０６は高圧流体ライン３７０７によってサーボ弁３７０４に流体接続され、ドレイン３７０９が低圧流体ライン３７０８によってサーボ弁３７０４に流体接続される。
ステップ４２０６で、サーボ弁が提供される。サーボ弁は、集中圧力源と油圧アクチュエータとの間に位置決めされる。例えば、サーボ弁３７０４が、圧力源３７０６をモード選択弁４１０４とアクチュエータ４００とに接続する流体路沿いに位置決めされる。
ステップ４２０８では流体リザーバが提供される。ステップ４２１０で、流体リザーバに接続された流体ポンプが提供される。例えば、流体リザーバ３９１８と流体ポンプ３９１０が提供される。ステップ４２１２でバルブブロック (valve block) が提供される。例えば、システム４１００にモード選択弁４１０４が提供される。
ステップ４２１４では、流体ポンプと、サーボ弁と、バルブブロックとが制御され、ステップ４２１６で、加圧流体を第１の圧力チャンバに送るために高圧が第１の流体ラインへ選択的に送られる。例えば、制御装置４１０２は、モータ３９１２と、サーボ弁３７０４と、モード選択弁４１０４とを作動させて流体ライン３７２０乃至７２４のうちの１つ以上に高圧をつなげ、これを提供することができ、それによって加圧流体が流体チャンバ４２２のうちの１つ以上及び／又は穴４５２に提供される。
ステップ４２１８で、第１のピストンが第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を付勢して第１の方向に回転させる。例えば、流体チャンバ４２２内の流体圧力がピストン４１４を流体チャンバ４２２から部分的に外方へ付勢する。このピストン４１４の外方への運動がロータ軸４１２を付勢しこれを回転させる。
実施の形態によっては、ハウジングは、第２のキャビティと、第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを有する第２の弧状チャンバを含むことができ、ロータアセンブリは第２のロータアームを更に備える。ロータリ・アクチュエータは、第２の弧状チャンバ内を往復動自在にハウジング内に位置決めされた弧状の第２のピストンを更に含むことができる。第２のシールと、第２のキャビティと、第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成でき、第２のピストンの第１の部分が第２のロータアームに接触できる。例えば、アセンブリ４００は、ピストン４１４の２つと流体チャンバ４２２の２つとを含む。第２の流体ラインは第２の流体ポートに接続できる。実施によっては、工程４２００が、第２の流体ラインに高圧を選択的に供給して加圧流体を第２の圧力チャンバに送るために流体ポンプを制御するステップと、第２のピストンを第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に含むことができる。例えば、第２の流体チャンバ４２２の１つに高圧流体を送り、第２のピストン４１４の１つを付勢し外方へ動かすことができる。実施の形態によっては、流体ポンプは高圧を穴４５２に提供してピストン４１４を流体チャンバ４２２内へ付勢することができる。
実施の形態によっては、流体ポンプを制御するために制御装置を結合することができる。実施の形態によっては、サーボ弁を制御するステップが、第１の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインへ選択的に接続して加圧流体を第１の圧力チャンバへ送るために制御装置によってサーボ弁を制御するステップを含むことができる。実施の形態によっては、流体ポンプを制御するステップが、加圧流体を第１の圧力チャンバへ選択的に送るために制御装置によって流体ポンプを制御するステップを含むことができる。実施の形態によっては、バルブブロックを制御するステップが、サーボ弁と流体ポンプを第１の圧力チャンバへ選択的に接続するために制御装置によってバルブブロックを制御するステップを含むことができる。例えば、制御装置４１０２は、流体チャンバ４２２及び／又は穴４５２を選択的に加圧するためにモータ３９１２と、サーボ弁３７０４と、モード選択弁４１０４とを制御することができる。
実施の形態によっては、位置センサ（例えば、位置センサアセンブリ３７３０）が提供され、ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成されることができる。位置センサからの位置フィードバック信号は、サーボ弁を制御するために制御装置へ提供されることができ、制御装置はーボ弁を制御することにより、位置フィードバック信号に基づき、第１の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインへ選択的に接続して加圧流体を第１の圧力チャンバに送ることができる。実施の形態によっては、位置センサを回転出力軸に結合することができ、位置フィードバック信号を回転位置フィードバック信号とすることができる。実施の形態によっては、位置センサを位置リミットセンサとすることができ、位置フィードバック信号を位置リミット信号とすることができる。実施によっては、工程４２００が、回転出力軸速度、回転出力軸位置、回転出力軸トルク、及び回転出力軸加速度のうちの少なくとも１つを制御するために、回転出力軸を付勢し回転させるステップを含むことができる。
実施の形態によっては、図２９Ａ乃至図２９Ｅのアセンブリ２９００、又は図３０Ａ乃至図３０Ｅのアセンブリ３０００等の中央作動アセンブリを有するアクチュエータと共に工程４２００を用いることができる。
図４３は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４３００の回路図である。システム４３００は、図２９Ａ乃至図２９Ｅのロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００を含む。実施の形態によっては、システム４３００において、アクチュエータ２９００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のうちの適切な１つ又は組み合わせ、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも置き換えてもよい。システム４３００は、制御装置４３０２と、流体圧力アセンブリ３７０３と、流体圧力源３９０６も含む。
流体圧力アセンブリ３７０３と流体圧力源３９０６は、各々制御装置４３０２に制御可能に接続される。流体圧力アセンブリ３７０３は、流体ライン４３１０及び流体ライン４３１２によって、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内に弧状のキャビティとして形成された１つ以上の流体チャンバ、例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａに流体接続される。流体圧力源３９０６は、流体ライン４３１４及び流体ライン４３１６によって、第２の圧力チャンバアセンブリ２９５０ｂ内に弧状のキャビティとして形成された１つ以上の流体チャンバ、例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａに流体接続される。
実施の形態によっては、システム４３００を用いてアクチュエータの冗長制御を提供することができる。例えば、アクチュエータ２９００は、流体圧力アセンブリ３７０３（例えば、航空機における集中油圧システム）及び流体圧力源３９０６（例えば、航空機における局所的油圧システム）が提供する流体圧力を用いて操作することができる。実施の形態によっては、流体圧力アセンブリ３７０３及び圧力源３９０６は、制御装置４３０２により実質的に同時に操作することができる。実施の形態によっては、流体圧力アセンブリ３７０３及び圧力源３９０６は、制御装置４３０２により交互に操作することができる。例えば、アクチュエータ２９００は、圧力源３７０３が提供する流体圧力下で操作することができ、圧力源３７０３において機能不全が検出された場合には、制御装置４３０２は、圧力源３９０６を制御して冗長バックアップ構成にてアクチュエータ２９００を制御することができる。実施の形態によっては、システム４３００を用いて、航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
システム４３００は、回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。位置センサアセンブリ３７３０からの信号は、ワイヤー又は光ファイバー等の導体４３３２を通じて制御装置４３０２へ提供される。実施の形態によっては、制御装置４３０２は、位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いて、ロータ軸４１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
図４４は、図４３の、実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステムを用いるための、実施例である工程４４００のフロー図である。ステップ４４０２で、ロータリ・アクチュエータが提供される。ロータリ・アクチュエータは：第１のキャビティと、第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端を有する第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを有するロータアセンブリと；開口端を通って第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンとを含む。第１のシールと、第１のキャビティと、第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、第１のピストンの第１の部分が第１のロータアームと接触する。アクチュエータは、第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと、高圧流体ラインと、低圧流体ラインとを更に含む。例えば、ロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００を提供することができる。
ステップ４４０４で集中圧力源が提供される。集中圧力源は高圧流体ラインに結合される。例えば、流体圧力源３７０６は高圧流体ライン３７０７によりサーボ弁３７０４に流体接続され、ドレイン３７０９は低圧流体ライン３７０８によりサーボ弁３７０４に流体接続される。
ステップ４４０６で、サーボ弁が提供される。サーボ弁は、集中圧力源と油圧アクチュエータとの間に位置決めされる。例えば、サーボ弁３７０４は、圧力源３７０６をモード選択弁４１０４とアクチュエータ２９００とに接続する流体路に沿って位置決めされる。
ステップ４４０８で流体リザーバが提供される。ステップ４４１０で、流体リザーバに結合された流体ポンプが提供される。例えば、流体リザーバ３９１８と流体ポンプ３９１０が提供される。
ステップ４４１２でサーボ弁が制御され、ステップ４４１４で、加圧流体が第１の流体ラインに送られて第１の圧力チャンバに提供される。例えば、制御装置４３０２は、サーボ弁３７０４を制御して流体ライン４３１０乃至４３１２のうちの１つ以上に高圧流体を提供することができ、それによって加圧流体が第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内の流体チャンバのうちの１つ以上に提供される。
ステップ４４１６で、第１のピストンが第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させる。例えば、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内の流体チャンバ内の流体圧力がピストン、例えば、図１２乃至図１４のデュアル・ロータリ・ピストン１２１６を、流体チャンバから部分的に外方へ付勢する。このピストンの外方への運動がロータ軸２９１２を付勢し回転させる。
ステップ４４１８で流体ポンプが制御され、ステップ４４２０で、加圧流体を第２の圧力チャンバに供給するために加圧流体が第２の流体ラインに送られる。例えば、制御装置４３０２は、流体ポンプ３９１０を制御して流体ライン４３１４乃至４３１６のうちの１つ以上に高圧流体を提供することができ、それによって加圧流体が第２の圧力チャンバアセンブリ２９５０ｂ内の流体チャンバのうちの１つ以上に提供される。
ステップ４４２２で、第２のピストンが第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させる。例えば、第２の圧力チャンバアセンブリ２９５０ｂ内の流体チャンバ内の流体圧力がピストン、例えば、図１２乃至図１４のデュアル・ロータリ・ピストン１２１６を、流体チャンバから部分的に外方へ付勢する。このピストンの外方への運動がロータ軸２９１２を付勢し回転させる。実施の形態によっては、第２のピストンが第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢されて回転出力軸を付勢し第２の方向へ回転させる。
実施の形態によっては、回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供することができ、中央装着点は回転出力軸の長手方向の中間点に近接する。実施の形態によっては、作動アームは近端で中央装着点に取り外し自在に取り付け可能であり、作動アームは遠端で被作動部材の外側装着形状部（feature）への取り付けることができるようになっている。実施の形態によっては、工程４４００は、作動アームを付勢し回転させるステップと、この部材を付勢し駆動するステップとを含むことができる。例えば、ロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００は、中央作動アセンブリ２９６０と、中央装着アセンブリ２９８０とを含む。
実施の形態によっては、ハウジングは、第２のキャビティと、第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを有する弧状の第２のチャンバを含むことができ、ロータアセンブリは第２のロータアームも備える。ロータリ・アクチュエータは、弧状の第２のチャンバ内を往復動自在にハウジング内に位置決めされた弧状の第２のピストンも含むことができる。第２のシールと、第２のキャビティと、第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成でき、第２のピストンの第１の部分が第２のロータアームと接触できる。例えば、アセンブリ２９００は、図１２乃至図１４のデュアル・ロータリ・ピストン１２１６の１つ以上と、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内に弧状のキャビティとして形成された２つの流体チャンバ、例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａを含むことができる。第２の流体ラインを第２の流体ポートに結合できる。実施によっては、工程４４００が、第２の流体ラインに高圧を選択的に提供して加圧流体を第２の圧力チャンバに送るために流体ポンプを制御するステップと、第２のピストンを第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に含むことができる。例えば、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内の第２の流体チャンバに高圧流体を送り、第２のピストンを付勢し外方に動かすことができる。
実施の形態によっては、流体ポンプは集中油圧システムに接続されなくてもよい。例えば、流体ポンプ３９１０は流体リザーバ３９１８には接続されるが、流体圧力源３７０６には接続されない。
実施の形態によっては、サーボ弁を制御するために第１の制御装置を結合でき、流体ポンプを制御するために第２の制御装置を結合できる。実施の形態によっては、第１の制御装置及び第２の制御装置を単一の制御装置とすることができる。例えば、制御装置４２０２は、サーボ弁３７０４と流体ポンプ３９１０の両方を制御するように構成される。実施の形態によっては、サーボ弁を制御するステップが、第１の流体ラインを高圧流体ライン及び低圧流体ラインに選択的に接続して加圧流体を第１の圧力チャンバへ送るために制御装置によってサーボ弁を制御するステップを含むことができる。実施の形態によっては、流体ポンプを制御するステップが、加圧流体を第２の圧力チャンバへ選択的に送るために制御装置によって流体ポンプを制御するステップを含むことができる。例えば、制御装置４３０２は、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ及び第２の圧力チャンバアセンブリ２９５０ｂ内の流体チャンバを選択的に加圧するためにモータ３９１２とサーボ弁３７０４を制御することができる。
実施の形態によっては、位置センサ（例えば、位置センサアセンブリ３７３０）が提供され、これはロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成することができる。位置センサからの位置フィードバック信号を、サーボ弁を制御するために第１の制御装置に提供するとともに流体ポンプを制御するために第２の制御装置に提供することができ、制御装置は、位置フィードバック信号に基づき、サーボ弁と流体ポンプとを制御することができる。実施の形態によっては、位置センサを回転出力軸に結合することができ、位置フィードバック信号を回転位置フィードバック信号とすることができる。実施の形態によっては、第１の制御装置と、サーボと、位置センサとを第１のフィードバックループとして構成することができ、第２の制御装置と、流体ポンプと、位置センサとを第２のフィードバックループとして構成することができる。
実施の形態によっては、位置センサを位置リミットセンサとすることができ、位置フィードバック信号を位置リミット信号とすることができる。実施によっては、回転出力軸速度、回転出力軸位置、回転出力軸トルク、及び回転出力軸加速度からなる群のうちの少なくとも１つを制御するために、工程４４００が回転出力軸を付勢し回転させるステップを含むことができる。
実施の形態によっては、第１のシールを開口端の内面まわりに配設できる。例えば、第１のシールを図１６のシール１５６０とすることができ、このシール１５６０は開口端１５６５の内面まわりに配設される。実施の形態によっては、第１のシールを第１のピストンの周まわりに配設できる。実施の形態によっては、第１のハウジングを一体ハウジングとして形成できる。例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａが、一体のチャンバとして形成される。実施の形態によっては、第１のシールを一体シールとすることができる。実施の形態によっては、第１のロータアームを航空機の飛行操縦面に結合できる。実施の形態によっては、第１のロータアームを航空機の主飛行操縦面（primary flightcontrol surface）に結合できる。実施の形態によっては、集中圧力源を航空機の集中油圧システムとすることができる。
図４５は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４５００の回路図である。システム４５００は、図２９Ａ乃至図２９Ｅのロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００を含む。実施の形態によっては、システム４５００において、アクチュエータ２９００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のうちの適切な１つ又はそれらの組み合わせ、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも置き換えてもよい。システム４５００は、制御装置４５０２と、流体圧力アセンブリ３７０３と、流体圧力源４５０３とを更に含む。
流体圧力アセンブリ３７０３は、流体ライン４３１０乃至４３１２によって、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内に弧状のキャビティとして形成された１つ以上の流体チャンバ、例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａに流体接続される。
流体圧力源４５０３は、モータ３９１２によって駆動される流体ポンプ４５１０を含み、モータ３９１２は制御装置４５０２によって制御される。流体ポンプ４５１０は、加圧流体をサーボ弁４５０４に向けて一方向に駆動し、制御装置４５０２は、流体ライン４３１４乃至４３１６を通じて第２の圧力チャンバアセンブリ２９５０ｂの流体チャンバへ加圧流体を選択的に供給してロータ軸２９１２を作動させるためにサーボ弁４５０４を制御する。
実施の形態によっては、システム４５００を用いてアクチュエータの冗長制御を提供することができる。例えば、アクチュエータ２９００は、流体圧力アセンブリ３７０３（例えば、航空機における集中油圧システム）及び流体圧力源４５０３（例えば、航空機における局所的油圧システム）が供給する流体圧力を用いて操作することができる。実施の形態によっては、流体圧力アセンブリ３７０３及び圧力源４５０３を、制御装置４５０２が実質的に同時に操作することができる。実施の形態によっては、流体圧力アセンブリ３７０３及び圧力源３５０３を、制御装置４５０２によって交互に操作することができる。例えば、圧力源３７０３が供給する流体圧力下でアクチュエータ２９００を操作することができ、圧力源３７０３で機能不全が検出された場合には、制御装置４５０２は圧力源４５０３を制御して冗長バックアップ構成にてアクチュエータ２９００を制御することができる。実施の形態によっては、システム４５００を用いて航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
システム４５００は、回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。位置センサアセンブリ３７３０からの信号は導体４３３２を通じて制御装置４５０２に提供される。実施の形態によっては、制御装置４５０２は、位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いることにより、ロータ軸２９１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
図４６は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４６００の回路図である。システム４６００は、図２９Ａ乃至図２９Ｅのロータリ・ピストン型アクチュエータ２９００を含む。実施の形態によっては、システム４６００において、アクチュエータ２９００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のうちの適切な１つ又は組み合わせ、ロータリ・ピストン３４００、及び／又は、アクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも置き換えてもよい。システム４６００は、制御装置４６０２と、２つの流体圧力源３７０３とを更に含む。
流体圧力源３７０３の一方は、流体ライン４３１０乃至４３１２によって、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ａ内に弧状のキャビティとして形成された１つ以上の流体チャンバ、例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａに流体接続される。
流体圧力源３７０３の他方は、流体ライン４３１４乃至４３１６によって、第１の圧力チャンバアセンブリ２９５０ｂ内に弧状のキャビティとして形成された１つ以上の流体チャンバ、例えば、図１２乃至図１４の圧力チャンバ１２５２ａに流体接続される。
実施の形態によっては、システム４６００を用いてアクチュエータの冗長制御を提供することができる。例えば、両方の流体圧力源３７０３が供給する流体圧力を用いてアクチュエータ２９００を操作することができる。実施の形態によっては、制御装置４６０２は流体圧力源３７０３を実質的に同時に操作することができる。実施の形態によっては、制御装置４６０２は流体圧力源３７０３を交互に操作することができる。例えば、第１の圧力源３７０３が供給する流体圧力下でアクチュエータ２９００を操作することができ、第１の圧力源３７０３において機能不全が検出された場合には、制御装置４６０２は、第２の圧力源３７０３を制御して冗長バックアップ構成にてアクチュエータ２９００を制御することができる。
実施の形態によっては、２つ以上の流体圧力源の適切な組み合わせを用いてアクチュエータ２９００を制御することができる。例えば、システム４６００のための冗長バックアップ構成にて同時に又は交互に、図４５の２つの流体圧力源４５０３を用いたり、２つの流体圧力源３９０６を用いたり、圧力源３７０３、３９０６及び４５０３の適切な組み合わせを用いたりすることができる。実施の形態によっては、システム４６００を用いて航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
システム４６００は、回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。位置センサアセンブリ３７３０からの信号は導体４３３２を通じて制御装置４６０２に提供される。実施の形態によっては、制御装置４６０２は、位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いてロータ軸２９１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
図４７は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４７００の回路図である。システム４７００は、図２９Ａ乃至図２９Ｅのロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を含む。実施の形態によっては、システム４７００において、アクチュエータ４００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のいずれとも、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれとも置き換えてもよい。システム４７００は、制御装置４７０２と、流体圧力源３７０６と、ドレイン３７０９と、モータ３９１２と、流体ポンプ４５１０と、リザーバ３９１８と、モード選択弁４１０４と、サーボ弁３７０４とを更に含む。
モード選択弁４１０４は、流体圧力を流体圧力源３７０６及び流体ポンプ４５１０からサーボ弁３７０４へ選択的に提供するために制御装置４７０２によって制御可能である。サーボ弁３７０４は、流体ライン３７２０と、流体ライン３７２２と、流体ライン３７２４とによって流体チャンバ４２２及び穴４５２に流体接続されている。制御装置４７０２は、流体ライン４７１０と流体ライン４７１２とによってサーボ弁３７０４に流体接続されている。制御装置４７０２は、流体ライン３７１０及び３７１２へ選択的に流体圧力を加えてサーボ弁３７０４を作動させるように構成される。サーボ弁３７０４は、モード選択弁４１０４を通って提供される流体圧力を流体チャンバ４２２と穴４５２と選択的かつ可逆的につなぐように構成される。
システム４７００は回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。回転位置センサアセンブリ３７３０は、ロータ軸４１２の位置、速度及び／又は加速度を表す信号を提供するため、アクチュエータ４００に機械的に結合される。実施の形態によっては、位置センサアセンブリ３７３０は、予め決められた位置までロータ軸４１２が移動し終わったとき検出するように構成された位置リミットセンサである。信号は、導体３７３２を通じて制御装置４７０２に提供される。実施の形態によっては、制御装置４７０２は位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いてロータ軸４１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
実施の形態によっては、システム４７００を用いてアクチュエータの冗長制御を提供することができる。例えば、流体圧力源３７０６と流体ポンプ４５１０の両方が供給する流体圧力を用いてアクチュエータ４００を操作することができる。例えば、アクチュエータ４００は、流体圧力源３７０６が提供する流体圧力下で操作することができ、圧力源３７０６において機能不全が検出された場合には、制御装置４７０２は、流体圧力を供給して冗長バックアップ構成にてアクチュエータ４００を作動させるためにモード選択弁４１０４を制御して流体ポンプ４５１０を選択することができる。実施の形態によっては、システム４７００を用いて航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
実施の形態によっては、２つ以上の流体圧力源の適切な組み合わせを用いてアクチュエータ４００を制御することができる。例えば、システム４６００のための冗長バックアップ構成にて同時に又は交互に、図４５の２つの流体圧力源４５０３を用いたり、２つの流体圧力源３９０６を用いたり、圧力源３７０３、３９０６及び４５０３の適切な組み合わせを用いたりすることができる。
図４８は、別の実施例であるロータリ・ピストン型アクチュエータシステム４８００の回路図である。システム４８００は、図２９Ａ乃至図２９Ｅのロータリ・ピストン型アクチュエータ４００を含む。実施の形態によっては、システム４８００において、アクチュエータ４００を、ロータリ・ピストンアセンブリ２００、７００、１１００、１５０１、１７０１、２７００、３５００のいずれか、ロータリ・ピストン３４００、及び／又はアクチュエータ８００、１２００、１５００、１７５０、１９００、２２００、２３００、２６００、２９００、３０００、３２００、３３００のいずれかと置き換えてもよい。システム４８００は、制御装置４８０２と、流体圧力アセンブリ３７０３と、流体圧力源４５０３と、モード選択弁４１０４とを更に含む。
モード選択弁４１０４は、流体ライン３７２０と、流体ライン３７２２と、流体ライン３７２４とによって流体チャンバ４２２及び穴４５２に流体接続されている。モード選択弁４１０４は、流体圧力を流体圧力アセンブリ３７０３及び流体圧力源４５０３から流体チャンバ４２２と穴４５２とへ選択的に提供するために制御装置４８０２によって制御可能である。制御装置４７０２は、モード選択弁４１０４を通って提供される流体圧力を流体チャンバ４２２と穴４５２とに選択的かつ可逆的につなぎアクチュエータ４００を作動させるために、圧力源３７０３、３９０６とモード選択弁４１０４を選択的に制御するように構成されている。
システム４８００は回転位置センサアセンブリ３７３０を含む。回転位置センサアセンブリ３７３０は、ロータ軸４１２の位置、速度及び／又は加速度を表す信号を提供するため、アクチュエータ４００に機械的に結合される。実施の形態によっては、位置センサアセンブリ３７３０は、予め決められた位置までロータ軸４１２が移動し終わったとき検出するように構成された位置リミットセンサである。信号は、導体３７３２を通じて制御装置４８０２に提供される。実施の形態によっては、制御装置４８０２は位置センサアセンブリ３７３０からの信号を用いてロータ軸４１２の位置を制御するためのフィードバックループを形成できる。
実施の形態によっては、システム４８００を用いてアクチュエータの冗長制御を提供することができる。例えば、流体圧力アセンブリ３７０３流体圧力源３９０６の両方が供給する流体圧力を用いてアクチュエータ４００を操作することができる。例えば、アクチュエータ４００は、流体圧力アセンブリ３７０３が提供する流体圧力下で操作することができ、圧力源３７０３において機能不全が検出された場合には、制御装置４８０２は、流体圧力を提供して冗長バックアップ構成にてアクチュエータ４００を作動させるためにモード選択弁４１０４を制御して流体ポンプ３９１０を選択することができる。実施の形態によっては、システム４８００を用いて航空機における飛行操縦面又は他の装置を作動させることができる。
実施の形態によっては、２つ以上の流体圧力源の適切な組み合わせを用いてアクチュエータ４００を制御することができる。例えば、システム４８００のための冗長バックアップ構成にて同時に又は交互に、図４５の２つの流体圧力源４５０３を用いたり、２つの流体圧力源３９０６を用いたり、圧力源３７０３、３９０６及び４５０３の適切な組み合わせを用いたりすることができる。
いくつかの実施について、以上詳細に説明したが、他の改変も可能である。例えば、各図に示す論理的なフローにとって、示された特定の順序又は順番は望ましい結果を得るための要件ではない。実施例によっては、位置又は量に関連する用語である「約」、「近傍の」「略」、「実質的に」又は他のそのような用語が意味するところは、特記しない限り、記載された位置又は量に、記載された量の、又は、記載された位置の主要寸法の長さの、±（上下）１０％であるが、これに限定されるものではない。また、他のステップを加えてもよく、記載したフローからあるステップを除いてもよく、記載したシステムに他の構成要素を加えてもよく、それから除いてもよい。したがって、他の実施は、本願請求項の範囲に含まれる。
１００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
１１０ 第１の作動部
１２０ 第２の作動部
２００ ロータリ・ピストン・アセンブリ
２１０ ロータ軸
２１２ ロータ・アーム
２１４ コネクタ・ピン
２５０ ロータリ・ピストン
２５２ ピストン端部
２５４ コネクタ・アーム
２５６ ボア
２６０ ロータリ・ピストン
２６３ 軸受
３００ 圧力チャンバ・アセンブリ
３１０ 圧力チャンバ
３２０ シールアセンブリ
３３０ 開口端部
３５０ 開口部
３６０ 軸線方向ボア
３６２ キー溝
３１２ 流体ポート
４００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
４１２ ロータ軸
４１４ ロータリ・ピストン
４１６ コネクタ・ピン
４２０ 圧力チャンバ・アセンブリ
４２２ 圧力チャンバ
４２４ シールアセンブリ
４２６ 開口端部
４２８ 流体ポート
４５０ 外側ハウジング
４５２ ボア
４５４ 流体ポート
７００ ロータリ・ピストン・アセンブリ
７０１ ロータ軸
７１０ 第１の作動部
７１２ ロータリ・ピストン
７２０ 第２の作動部
７２２ ロータリ・ピストン
８００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
８０１ 第１の作動部
８０２ 第２の作動部
８１０ ロータ軸
８１２、８２２ ロータリ・ピストン
８２０ 圧力チャンバ・アセンブリ
８３０ 流体ポート
８４０ 弧状圧力チャンバ
８５０ ボア
８５１ キー溝
８５２ 結合ピン
１１００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
１１０１ 第１の作動部
１１０２ 第２の作動部
１１１０ ロータリ・ピストン・アセンブリ
１１２０ 圧力チャンバ・アセンブリ
１２００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
１２０１ 第１の作動部
１２０２ 第２の作動部
１２１０ ロータリ・ピストン・アセンブリ
１２１２ ロータ軸
１２１３ ロータ・アーム
１２１４ ロータ・アーム
１２１６ デュアル・ロータリ・ピストン
１２１８ コネクタ部分
１２２０ａ、１２２０ｂ ピストン端部
１２２２、１２２４ ボア
１２５０ａ 第１の圧力チャンバ・アセンブリ
１２５０ｂ 第２の圧力チャンバ・アセンブリ
１２５２ａ、１２５２ｂ 圧力チャンバ
１２５３ａ、１２５３ｂ 半円ボア
１２５４ 開口端部
１２５６ シールアセンブリ
１２６２ｂ 長手方向端部
１５０１ ロータリ・ピストン・アセンブリ
１５００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
１５１０ ロータ軸
１５２０ａ、１５２０ｂ ロータリ・ピストン
１５３０ ロータ・アーム
１５５０ 圧力チャンバ・アセンブリ
１５５５ａ、１５５５ｂ 弧状圧力チャンバ
１５６０ シールアセンブリ
１５６５ 開口端部
１７００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
１７０１ ロータリ・ピストン・アセンブリ
１７１０ ロータ軸
１７２０ａ、１７２０ｂ ロータリ・ピストン
１７３０ａ、１７３０ｂ ロータ・アーム
１７３２ コネクタ・ピン
１７５０ 圧力チャンバ・アセンブリ
１７５５ａ、１７５５ｂ 弧状圧力チャンバ
１７６０ シールアセンブリ
１７６５ 開口端部
１９００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
１９１０ ロータリ・ピストン・アセンブリ
１９１２ ロータ軸
１９１４ ロータ・アーム
１９１６ ボア
１９１８ コネクタ・ピン
１９２０ 圧力チャンバ・アセンブリ
１９３０ ロータリ・ピストン
１９３２ ピストン端部
１９３４ コネクタ・アーム
１９３６ ボア１９３６
１９６０ 圧力チャンバ
１９６４ 開口端部
１９６２ シールアセンブリ
１９６６ キャビティ
２２００ アクチュエータ
２２２０ ロータリ・ピストン・アセンブリ
２２１０ 圧力チャンバ・アセンブリ
２２２２ ロータリ・ピストン
２２２４ ロータ・アーム
２２３０ ロータ軸
２２３２、２２３４ 出力部分
２２３６ スプライン
２３００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
２３３０ ロータ軸
２３３２ ボア
２３３６ スプライン
２４００ ロータリ・ピストン
２３１０ ピストン端部
２４２０ コネクタ部分
２４３０ ボア
２４１０ ピストン端部
２４４０ 端部テーパ
２４５０ 終端部
２５００ 工程
２６００ アクチュエータ
２６０２ 圧力チャンバ・アセンブリ
２６１０ 第１の作動部
２６２０ 第２の作動部
２７００ ロータリ・ピストン・アセンブリ
２７１０ ロータ軸
２７１２ ロータ・アーム
２７１４ コネクタ・ピン
２７５０ ロータリ・ピストン
２７５２ ピストン端部
２７５４ コネクタ・アーム
２７５６ ボア
２７６０ ロータリ・ピストン
２７８０ シールアセンブリ
２８１０ 圧力チャンバ
２８３０ 開口端部
２９００ ロータリ・ピストン型アクチュエータ
２９０１ 第１の作動部
２９０２ 第２の作動部
２９１０ ロータリ・アクチュエータ・アセンブリ
２９１２ ロータ軸
２９１４ ロータ・アーム
２９１６ デュアル・ロータリ・ピストン
２９５０ａ 第１の圧力チャンバ・アセンブリ
２９５０ｂ 第２の圧力チャンバ・アセンブリ
２９５３ 半円形ボア
２９６０ 中央作動アセンブリ
２９６１ 凹部
２９６２ 作動アーム
２９６４ 中央装着点
２９７０ 外部装着ブラケット
２９８０ 中央装着アセンブリ
２９８１ 半径方向に突出する部分
２９８２ 孔
２９８４ 留め具（締着具）
２９９０ 外部装着特徴部位
２９９１ 凹部
２９６５、２９６８、２９６９ 孔
２９６６ 留め具
２９７２ 留め具
３０００ ロータリ・アクチュエータ
３０１０ａ、３０１０ｂ ロータリ・アクチュエータ部
３０１２ａ、３０１２ｂ ロータ軸
３０５０ａ、３０５０ｂ ハウジング
３０６０ 中央作動アセンブリ
３０６１ 半径方向凹部
３０６２ 作動アーム
３０６４ 中央装着点
３０６５ 孔
３０８０ 中央装着アセンブリ
３０８１ 半径方向に突出する部分
３０８２ 孔
３１００ ロータリ・アクチュエータ
３１１０ａ、３１１０ｂ ロータリ・アクチュエータ部
３１１２ａ、３１１２ｂ ロータ軸
３１５０ａ、３１５０ｂ ハウジング
３１６０ 中央作動アセンブリ
３１６１ 半径方向凹部
３１６２ 作動アーム
３１６４ 中央装着点
３１６５ 孔
３１８０ 中央装着アセンブリ
３１８１ 半径方向に突出する部分
３１８２ 孔
３２００ 圧力チャンバアセンブリ
３２１０ ハウジング
３２１２ 長手方向中央キャビティ
３２５０ａ、３２５０ｂ モジュール式ピストンハウジング
３２５２ａ、３２５２ｂ 圧力チャンバ
３２５４、３２５６ 穴
３３００ ロータリ・ピストンアセンブリ
３３１０ ロータ軸
３３１２ ロータアーム
３３１４ コネクタ・ピン
３３５０ ロータリ・ピストン
３３５２ ピストン端部
３３５４ コネクタアーム
３３５６ 穴
３３８０、３３８２ 保持具要素
３５００ 圧力チャンバアセンブリ
３５１０ａ、３５１０ｂ モジュール式ハウジング
３５１２ａ、３５１２ｂ 中央凹部
３５５０ ピストンハウジング
３５１４ ロータリ・ピストン
３５５８ キャビティ
３５５２ カラー（襟部）
３５５４ シール
３５５６ 穴
３６００ ピストンハウジングアセンブリ
３６５０ａ、ピストンハウジング
３６５２ａ、３６５２ｂ 流体ポート
３７００ ロータリ・ピストン型アクチュエータシステム
３７０２ 制御装置
３７０３ 流体圧力アセンブリ
３７０４ サーボ弁
３７０６ 流体圧力源
３７０７ 高圧流体ライン
３７０８ 低圧流体ライン
３７０９ ドレイン（排液管）
３７１０、３７１２ 流体ライン
３７３０ 回転位置センサアセンブリ
３７３２ 導体
３９００ システム
３９０２ 制御装置
３９０６ 流体圧力源
３９１２ モータ
３９１０ 流体ポンプ
３９１４ 逆止弁
３９１６ 逃がし弁
３９１８ 流体リザーバ
４１００ ロータリ・ピストン型アクチュエータシステム
４１０２ 制御装置
４１０４ モード選択弁
４３００ ロータリ・ピストン型アクチュエータシステム
４３０２ 制御装置
４３１０、４３１２、４３１４、４３１６ 流体ライン
４３０２ 制御装置
４３３２ 導体
４５００ ロータリ・ピストン型アクチュエータシステム
４５０２ 制御装置
４５０３ 流体圧力源
４５１０ 流体ポンプ
４３１４、４３１６ 流体ライン
４５０４ サーボ弁
４６００ システム
４６０２ 制御装置
４７００ ロータリ・ピストン型アクチュエータシステム
４７０２ 制御装置
４７１０、４７１２ 流体ライン
４８００ ロータリ・ピストン型アクチュエータシステム
４８０２ 制御装置

Claims (99)

  1. 第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを備えるロータアセンブリと；
    前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    高圧流体ラインと；
    低圧流体ラインと；
    前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源と；
    前記集中圧力源とロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされ、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボ弁とを備える；
    ロータリ・アクチュエータシステム。
  2. 前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成し；
    前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；
    前記ロータリ・アクチュエータシステムが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え、前記サーボ弁が更に、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能である；
    請求項１のロータリ・アクチュエータシステム。
  3. 前記サーボ弁を制御するために結合された制御装置を更に備える、
    請求項１又は請求項２のロータリ・アクチュエータシステム。
  4. 位置フィードバック信号を提供するように構成される位置センサを更に備え；
    前記制御装置が更に、前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁を制御するように構成される；
    請求項３のロータリ・アクチュエータシステム。
  5. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記制御装置と、前記サーボ弁と、前記位置センサとがフィードバックループを備える、
    請求項４のロータリ・アクチュエータシステム。
  6. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記制御装置が更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁を制御するように構成される；
    請求項４又は請求項５のロータリ・アクチュエータシステム。
  7. 前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設される、
    請求項１乃至請求項６のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  8. 前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設される；
    請求項１乃至請求項６のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  9. 前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成される；
    請求項１乃至請求項８のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  10. 前記第１のシールが一体シールである、
    請求項１乃至請求項９のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  11. 前記第１のロータアームが航空機の飛行操縦面に結合される、
    請求項１乃至請求項１０のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  12. 前記第１のロータアームが航空機の主飛行操縦面に結合される、
    請求項１１のロータリ・アクチュエータシステム。
  13. 前記集中圧力源が航空機の集中液圧システムを備える、
    請求項１乃至請求項１２のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  14. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；
    近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを更に備える；
    請求項１乃至請求項１３のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  15. 回転作動の方法であって、
    第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを備えるロータアセンブリと；
    前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    高圧流体ラインと；
    低圧流体ラインと；
    を備えるロータリ・アクチュエータを提供するステップと；
    前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源を提供するステップと；
    前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁を提供するステップと；
    加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記サーボ弁を制御するステップと；
    前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを備える；
    回転作動の方法。
  16. 前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成し；
    前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；
    第２の流体ラインが前記第２の流体ポートに結合され、前記サーボ弁が更に、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であり；
    加圧流体を前記第２の圧力チャンバに送るために、前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記サーボ弁を制御するステップと；
    前記第２のピストンを前記第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に備える；
    請求項１５の方法。
  17. 前記サーボ弁を制御するために結合された制御装置を提供するステップを更に備え；
    前記サーボ弁を制御するステップが、加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップを更に備える；
    請求項１５又は請求項１６の方法。
  18. 前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成された位置センサを提供するステップと；
    前記サーボ弁を制御するために、前記制御装置によって位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップと；
    前記位置フィードバック信号に基づき、加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップとを更に備える；
    請求項１７の方法。
  19. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記位置フィードバック信号が回転位置フィードバック信号である、
    請求項１８の方法。
  20. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記位置フィードバック信号が位置リミット信号である、
    請求項１８又は請求項１９の方法。
  21. 前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップが、回転出力軸速度、回転出力軸位置、回転出力軸トルク、及び回転出力軸加速度からなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを更に含む；
    請求項１８乃至請求項２１のいずれか１項の方法。
  22. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；
    近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；
    前記作動アームを付勢し回転させるステップと；
    前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを更に備える；
    請求項１５乃至請求項２１のいずれか１項の方法。
  23. 第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームとを備えるロータアセンブリと；
    前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する、第１のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    流体リザーバと；
    前記流体リザーバに結合され、ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第１の流体ラインに選択的に提供するように制御可能な流体ポンプであって、集中液圧システムに接続されない流体ポンプとを備える；
    ロータリ・アクチュエータシステム。
  24. 前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成し；
    前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え；
    前記流体ポンプが更に、前記ロータリ・アクチュエータのみの動きを制御するために、高圧を前記第２の流体ラインに選択的に供給するように制御可能である；
    請求項２３のロータリ・アクチュエータシステム。
  25. 前記流体ポンプを制御するために結合された制御装置を更に備える、
    請求項２３又は請求項２４のロータリ・アクチュエータシステム。
  26. 位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを更に備え、前記制御装置は更に前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項２５のロータリ・アクチュエータシステム。
  27. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとがフィードバックループを構成する、
    請求項２６のロータリ・アクチュエータシステム。
  28. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記制御装置が更に前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項２６又は請求項２７のロータリ・アクチュエータシステム。
  29. 前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設される、
    請求項２３乃至請求項２８のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  30. 前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設される、
    請求項２３乃至請求項２８のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  31. 前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成される、
    請求項２３乃至請求項３０のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  32. 前記第１のシールが一体シールである、
    請求項２３乃至請求項３１のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  33. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；
    近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを更に備える；
    請求項２３乃至請求項３２のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  34. 回転作動の方法であって、
    第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸、及び前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームを備えるロータアセンブリと；
    前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジンング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインとを備える；
    ロータリ・アクチュエータを提供するステップと；
    流体リザーバを提供するステップと；
    前記流体リザーバに結合された流体ポンプを提供するステップと；
    加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記流体ポンプを制御するステップと；
    前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを備える；
    方法。
  35. 前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成し；
    前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；
    第２の流体ラインが前記第２の流体ポートに結合され；
    加圧流体を前記第２の圧力チャンバに送るために、前記第２の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記流体ポンプを制御するステップと；
    前記第２のピストンを前記第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢するステップとを更に備える；
    請求項３４の方法。
  36. 前記流体ポンプを制御するために結合された制御装置を提供するステップを更に備え、前記流体ポンプを制御するステップが、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るように前記制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップを更に備える；
    請求項３４又は請求項３５の方法。
  37. 前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成された位置センサを提供するステップと；
    前記流体ポンプを制御するために、前記制御装置によって位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップと；
    前記位置フィードバック信号に基づき、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るように前記制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップとを更に備える；
    請求項３６の方法。
  38. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記位置フィードバック信号は回転位置フィードバック信号である、
    請求項３７の方法。
  39. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記位置フィードバック信号が位置リミット信号である；
    請求項３７又は請求項３８の方法。
  40. 前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し、前記回転出力軸を付勢して第１の方向に回転させるステップが、回転出力軸速度と、回転出力軸位置と、回転出力軸トルクと、回転出力軸加速度とからなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを更に含む、
    請求項３４乃至請求項３９のいずれか１項の方法。
  41. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；
    近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；
    前記作動アームを付勢し回転させるステップと；
    前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを更に備える；
    請求項３４乃至請求項３９のいずれか１項の方法。
  42. 第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームをと備えるロータアセンブリと；
    前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    高圧流体ラインと；
    低圧流体ラインと；
    前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源と；
    前記集中圧力源とロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁であって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボ弁と；
    流体リザーバと；
    前記流体リザーバに結合された流体ポンプであって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第１の流体ラインに選択的に提供するように制御可能な流体ポンプと；
    前記ロータリ・アクチュエータと、前記サーボ弁と、前記流体ポンプとの間に位置決めされたバルブブロックであって、前記流体ポンプ及び前記サーボ弁から前記第１の流体ラインに高圧を選択的に供給するように制御可能なバルブブロックとを備える；
    ロータリ・アクチュエータシステム。
  43. 前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成し；
    前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；
    前記ロータリ・アクチュエータシステムが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え、前記バルブブロックが、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように更に制御可能である；
    請求項４２のロータリ・アクチュエータシステム。
  44. 前記バルブブロックと、前記流体ポンプと、前記サーボ弁とを制御するために結合された制御装置を更に備える、
    請求項４２又は請求項４３のロータリ・アクチュエータシステム。
  45. 位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを更に備え、前記制御装置は更に、前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項４４のロータリ・アクチュエータシステム。
  46. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記制御装置と、前記サーボ弁と、前記位置センサとが第１のフィードバックループを構成し、前記制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを備える、
    請求項４５のロータリ・アクチュエータシステム。
  47. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記制御装置が更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項４５又は請求項４６のロータリ・アクチュエータシステム。
  48. 前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設される；
    請求項４２乃至請求項４７のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  49. 前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設される、
    請求項４２乃至請求項４７のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  50. 前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成される、
    請求項４２乃至請求項４９のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  51. 前記第１のシールが一体シールである；
    請求項４２乃至請求項５０のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  52. 前記第１のロータアームが航空機の飛行操縦面に結合される、
    請求項４２乃至請求項５１のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  53. 前記第１のロータアームが航空機の主飛行操縦面に結合される、
    請求項５２のロータリ・アクチュエータシステム。
  54. 前記集中圧力源が航空機の集中液圧システムを備える、
    請求項４２乃至請求項５３のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  55. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；
    近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを更に備える；
    請求項４２乃至請求項５４のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  56. 回転作動の方法であって：
    第１のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸、及び前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームを備えるロータアセンブリと；
    前記開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    高圧流体ラインと；
    低圧流体ラインと；
    を備えるロータリ・アクチュエータを提供するステップと；
    前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源を提供するステップと；
    前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁であって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボ弁を提供するステップと；
    流体リザーバを提供するステップと；
    前記流体リザーバに結合された流体ポンプであって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第１の流体ラインに選択的に供給するように制御可能な流体ポンプを提供するステップと；
    前記ロータリ・アクチュエータと、前記サーボ弁と、前記流体ポンプとの間に位置決めされたバルブブロックを提供するステップであって、前記バルブブロックは、前記流体ポンプと前記サーボ弁とから前記第１の流体ラインに高圧を選択的に提供するように制御可能である、バルブブロックを提供するステップと；
    加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインに高圧を選択的に提供するように、前記流体ポンプと、前記バルブブロックと、前記サーボ弁とを制御するステップと；
    前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを備える；
    方法。
  57. 前記第１のハウジングが、第２のキャビティと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートとを備える第２の弧状チャンバを更に画成し；
    前記ロータアセンブリが第２のロータアームを更に備え；
    前記ロータリ・アクチュエータが前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設される弧状の第２のピストンを更に備え、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触し；
    前記ロータリ・アクチュエータシステムが前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインを更に備え、前記バルブブロックが、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第２の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように更に制御可能である；
    請求項５６の方法。
  58. 制御装置を提供するステップを更に含み；
    前記サーボ弁を制御するステップが、加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように前記制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップを含み；
    前記流体ポンプを制御するステップが、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を選択的に送るように前記制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップを含み；
    前記バルブブロックを制御するステップが、前記サーボ弁及び前記流体ポンプを前記第１の圧力チャンバに選択的に接続するように制御装置によって前記バルブブロックを制御するステップを含む；
    請求項５６又は請求項５７の方法。
  59. 前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を提供するように構成された位置センサを提供するステップと；
    前記制御装置によって前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップとを更に含み；
    前記制御装置と、前記サーボ弁と、前記位置センサとが第１のフィードバックループを構成し、前記制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを備え；
    前記位置フィードバック信号に基づき、前記第１の圧力チャンバに加圧流体を送るために前記制御装置によって前記サーボ弁と前記流体ポンプを制御する；
    請求項５６乃至請求項５８のいずれか１項の方法。
  60. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記位置フィードバック信号が回転位置フィードバック信号であり、前記制御装置は更に、位置センサからの回転位置フィードバック信号受信し、前記回転位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項５９の方法。
  61. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記制御装置が更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項５９又は請求項６０の方法。
  62. 前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設される、
    請求項５６乃至請求項６１のいずれか１項の方法。
  63. 前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設される、
    請求項５６乃至請求項６１のいずれか１項の方法。
  64. 前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成される、
    請求項５６乃至請求項６３のいずれか１項の方法。
  65. 前記第１のシールが一体シールである、
    請求項５６乃至請求項６４のいずれか１項の方法。
  66. 前記第１のロータアームが航空機の飛行操縦面に結合される、
    請求項５６乃至請求項６５のいずれか１項の方法。
  67. 前記第１のロータアームが航空機の主飛行操縦面に結合される、
    請求項６６の方法。
  68. 前記集中圧力源が航空機の集中液圧システムを構成する、
    請求項６６又は請求項６７の方法。
  69. 前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップが、回転出力軸速度と、回転出力軸位置と、回転出力軸トルクと、回転出力軸加速度とからなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを更に含む；
    請求項５６乃至請求項６８のいずれか１項の方法。
  70. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；
    近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；
    前記作動アームを付勢し回転させるステップと；
    前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを更に備える；
    請求項５６乃至請求項６９のいずれか１項の方法。
  71. 第１のキャビティと、第２のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートと、第１の開口端と、第２の開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームと、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第２のロータアームとを備えるロータアセンブリと；
    前記第１の開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシール、前記第１のキャビティ、及び前記第１のピストンが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第２の開口端を通って前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第２のハウジング内に配設された弧状の第２のピストンであって、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第１の部分が前記第２のロータアームと接触する第２のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    高圧流体ラインと；
    低圧流体ラインと；
    前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源と；
    前記集中圧力源とロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁であって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、前記第１の流体ラインを前記高圧流体ライン及び前記低圧流体ラインに選択的に接続するように制御可能であるサーボ弁と；
    前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインと；
    流体リザーバと；
    前記流体リザーバに結合された電動流体ポンプであって、前記ロータリ・アクチュエータの動きを制御するために、高圧を前記第２の流体ラインに選択的に供給しするように制御可能な流体ポンプとを備える；
    ロータリ・アクチュエータシステム。
  72. 前記流体ポンプが集中液圧システムに接続されない、
    請求項７１のロータリ・アクチュエータシステム。
  73. 前記サーボ弁を制御するために結合された第１の制御装置と、前記流体ポンプを制御するために結合された第２の制御装置とを更に備える、
    請求項７１又は請求項７２のロータリ・アクチュエータシステム。
  74. 位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを更に備え、前記第１の制御装置が更に、前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記サーボ弁を制御するように構成され、前記第２の制御装置が更に、前記位置センサからの前記位置フィードバック信号を受信し、前記位置フィードバック信号に基づき前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項７１乃至請求項７３のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  75. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記第１の制御装置と、前記サーボ弁と、 前記位置センサとが第１のフィードバックループを備え、前記第２の制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを備える、
    請求項７４のロータリ・アクチュエータシステム。
  76. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置が更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成される；
    請求項７４又は請求項７５のロータリ・アクチュエータシステム。
  77. 前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設される；
    請求項７１乃至請求項７６のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  78. 前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設される、
    請求項７１乃至請求項７６のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  79. 前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成される、
    請求項７１乃至請求項７８のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  80. 前記第１のシールが一体シールである、
    請求項７１乃至請求項７９のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  81. 前記第１のロータアームが航空機の飛行操縦面に結合される、
    請求項７１乃至請求項８０のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  82. 前記第１のロータアームが航空機の主飛行操縦面に結合される、
    請求項８１のロータリ・アクチュエータシステム。
  83. 前記集中圧力源が航空機の集中液圧システムを備える；
    請求項７１乃至請求項８２のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  84. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の長手方向の中間点に近接する中央作動アセンブリと；
    近端が前記中央装着点に取り外し自在に取り付けられた作動アームであって、遠端が被作動部材の外側装着形状部への取り付けに適合する作動アームとを更に備える；
    請求項７１乃至請求項８３のいずれか１項のロータリ・アクチュエータシステム。
  85. 回転作動の方法であって：
    第１のキャビティと、第２のキャビティと、前記第１のキャビティに流体連通する第１の流体ポートと、前記第２のキャビティに流体連通する第２の流体ポートと、第１の開口端と、第２の開口端とを備える第１の弧状チャンバを画成する第１のハウジングと；
    前記第１のハウジング内に回転可能にジャーナル支持され、回転出力軸と、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第１のロータアームと、前記回転出力軸から半径方向外方へ延びる第２のロータアームとを備えるロータアセンブリと；
    前記第１の開口端を通って前記第１の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第１のハウジング内に配設された弧状の第１のピストンであって、第１のシールと、前記第１のキャビティと、前記第１のピストンとが第１の圧力チャンバを画成し、前記第１のピストンの第１の部分が前記第１のロータアームと接触する第１のピストンと；
    前記第２の開口端を通って前記第２の弧状チャンバ内を往復動自在に前記第２のハウジング内に配設された弧状の第２のピストンであって、第２のシールと、前記第２のキャビティと、前記第２のピストンとが第２の圧力チャンバを画成し、前記第２のピストンの第２の部分が前記第２のロータアームと接触する第２のピストンと；
    前記第１の流体ポートに結合された第１の流体ラインと；
    前記第２の流体ポートに結合された第２の流体ラインと；
    高圧流体ラインと；
    低圧流体ラインとを備える、ロータリ・アクチュエータを提供するステップと；
    前記高圧流体ラインに結合された集中圧力源を提供するステップと；
    前記集中圧力源と前記ロータリ・アクチュエータとの間に位置決めされたサーボ弁を提供するステップと；
    流体リザーバを提供するステップと；
    前記流体リザーバに結合された流体ポンプを提供するステップと；
    加圧流体を前記第１の圧力チャンバに送るために、前記第１の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記サーボ弁を制御するステップと；
    加圧流体を前記第２の圧力チャンバに送るために、前記第２の流体ラインに高圧を選択的に供給するように前記流体ポンプを制御するステップと；
    前記第２のピストンを前記第２の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップとを備える；
    方法。
  86. 前記流体ポンプが集中液圧システムに接続されない、
    請求項８５の方法。
  87. 前記サーボ弁を制御するために結合された第１の制御装置を提供するステップと；
    前記流体ポンプを制御するために結合された第２の制御装置を提供するステップとを更に備える；
    請求項８５又は請求項８６の方法。
  88. 前記ロータリ・アクチュエータの位置を示す位置フィードバック信号を供給するように構成された位置センサを提供するステップと；
    前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置にて前記位置センサからの位置フィードバック信号を受信するステップと；
    前記位置フィードバック信号に基づき第１の制御装置によって前記サーボ弁を制御するステップと；
    前記位置フィードバック信号に基づき第２の制御装置によって前記流体ポンプを制御するステップとを更に備える；
    請求項８５乃至請求項８７のいずれか１項の方法。
  89. 前記位置センサが前記回転出力軸に結合され、前記第１の制御装置と、前記サーボ弁と、前記位置センサとが第１のフィードバックループを備え、前記第２の制御装置と、前記流体ポンプと、前記位置センサとが第２のフィードバックループを備える；
    請求項８８の方法。
  90. 前記位置センサが位置リミットセンサであり、前記第１の制御装置及び前記第２の制御装置が更に、前記位置センサからの位置リミット信号を受信し、前記位置リミット信号に基づき前記サーボ弁及び前記流体ポンプを制御するように構成される、
    請求項８８又は請求項８９の方法。
  91. 前記第１のシールが前記開口端の内面まわりに配設される、
    請求項８５乃至請求項９０のいずれか１項の方法。
  92. 前記第１のシールが前記第１のピストンの周まわりに配設される、
    請求項８５乃至請求項９０のいずれか１項の方法。
  93. 前記第１のハウジングが一体ハウジングとして形成される、
    請求項８５乃至請求項９２のいずれか１項の方法。
  94. 前記第１のシールが一体シールである、
    請求項８５乃至請求項９３のいずれか１項の方法。
  95. 前記第１のロータアームが航空機の飛行操縦面に結合される、
    請求項８５乃至請求項９４のいずれか１項の方法。
  96. 前記第１のロータアームが航空機の主飛行操縦面に結合される、
    請求項９５の方法。
  97. 前記集中圧力源が航空機の集中液圧システムを備える；
    請求項８５乃至請求項９６のいずれか１項の方法。
  98. 前記第１のピストンを前記第１の圧力チャンバから部分的に外方へ付勢し前記回転出力軸を付勢し第１の方向に回転させるステップが、回転出力軸速度と、回転出力軸位置と、回転出力軸トルクと、回転出力軸加速度とからなる群のうちの少なくとも１つを制御するために前記回転出力軸を付勢し回転させるステップを更に備える；
    請求項８５乃至請求項９７のいずれか１項の方法。
  99. 前記回転出力軸の外面に形成された中央装着点を含む中央作動アセンブリを提供するステップであって、前記中央装着点が前記回転出力軸の前記長手方向の中間点に近接しているステップと；
    近端で前記中央装着店点に取り外し可能に取り付けられた作動アームを提供するステップであって、前記作動アームは、遠端で被作動部材の外側装着形状部へ取り付けることができるようになっているステップと；
    前記作動アームを付勢し回転させるステップと；
    前記被作動部材を付勢し運動させるステップとを更に備える；
    請求項８５乃至請求項９８のいずれか１項の方法。
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