(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリアクチュエータ（Ｒ）のベーン（６）の門型凹溝（８）に装着されるベーンシールに於て、
上記凹溝（８）の溝底（８Ａ）は、直角状角部（１５）（１５）を両端に有する門型であり、
さらに、全体が門型の弾性ゴムのシール本体（１１）と、ロータリアクチュエータ（Ｒ）のケーシング（１）の内周面（１０）及び両内端面（１２）（１２）に摺接するように上記シール本体（１１）の反溝底側の外面（１３）に被覆される低摩擦性樹脂の全体が門型の被覆材（１４）と、から構成され、
全体が門型の上記シール本体（１１）の溝底側の内面（１６）の両隅部（Ｇ）（Ｇ）の形状が、仮想直角隅部（Ｈ）に肉盛り（２０）した形状であって、かつ、ケーシング（１）の内部に組付けた状態で、上記直角状角部（１５）が上記シール本体（１１）の肉盛り（２０）を弾性圧縮変形させて、上記門型被覆材（１４）の直角状角部（１７）へ向かって弾発的付勢力を作用させ、上記直角状角部（１７）とその近傍の接触面圧が、上記直角状角部（１７）とその近傍を除いた部位の接触面圧よりも、高目になるように構成したことを特徴とするロータリアクチュエータ用ベーンシール。
【請求項２】
ロータリアクチュエータ（Ｒ）のケーシング（１）側のシュー（４）の門型凹溝（３）
に装着されるベーンシールに於て、
上記凹溝（３）の溝底（３Ａ）は、直角状角部（１５）（１５）を両端に有する門型であり、
さらに、全体が門型の弾性ゴムのシール本体（１１）と、
ロータリ本体（２）の回転主軸（７）の外周面（７Ａ）、及び、上記ケーシング（１）
の両内端面（１２）（１２）に接触するように、上記シール本体（１１）の反溝底側の外
面（１３）に被覆される低摩擦性樹脂の被覆材（１４）と、
から構成され、
全体が門型の上記シール本体（１１）の溝底側の内面（１６）の両隅部（Ｇ）（Ｇ）の形状が、仮想直角隅部（Ｈ）に肉盛り（２０）した形状であって、かつ、ロータリ本体（２）をケーシング（１）の内部に組付けた状態で、上記直角状角部（１５）が上記シール本体（１１）の肉盛り（２０）を弾性圧縮変形させて、上記門型被覆材（１４）の直角状角部（１７）へ向かって弾発的付勢力を作用させ、上記直角状角部（１７）とその近傍の接触面圧が、上記直角状角部（１７）とその近傍を除いた部位の接触面圧よりも、高目になるように構成したことを特徴とするロータリアクチュエータ用ベーンシール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリアクチュエータ用のベーンシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からロータリアクチュエータに於て、流体圧力を受けて所定角度を揺動するロータ
リのべーンには、門型のベーンシールが装着され、また、ケーシング側ソールには（固定
側の）ベーンシールが装着されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平２−８１９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の上記べーンシールは、一般に材質はＰＴＦＥ等の樹脂をもって、横断
面矩形、かつ、全体門型に形成されていた。
そして、このような全体門型の形状のベーンシールでは、特に２個の角部が存在するた
めに、内部漏洩（内部リーク）を減少させることが極めて難しいと、従来から考えられて
いた。
【０００５】
しかしながら、最近になってロータリアクチュエータの高圧化の要望が強まり、また、
内部漏洩が多いままでは、作動油の異常な昇温の問題、エネルギ損失の問題、作動の不正
確性や信頼性の問題が、最近クローズアップされつつある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の問題点を解決して、ロータリアクチュエータの内
部漏洩を減少し、かつ、これに伴って、作動油の昇温を抑制し、エネルギ損失を低減し、
作動の正確性・信頼性を向上して、高圧化にも耐えるシール性を発揮するベーンシールを
提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本発明は、ロータリアクチュエータのベーンの門型凹溝に装着されるベーンシールに於て；上記凹溝の溝底は、直角状角部を両端に有する門型であり；さらに、全体が門型の弾性ゴムのシール本体と、ロータリアクチュエータのケーシングの内周面及び両内端面に摺接するように上記シール本体の反溝底側の外面に被覆される低摩擦性樹脂の全体が門型の被覆材と、から構成され；全体が門型の上記シール本体の溝底側の内面の両隅部の形状が、仮想直角隅部に肉盛りした形状であって、かつ、ケーシングの内部に組付けた状態で、上記直角状角部が上記シール本体の肉盛りを弾性圧縮変形させて、上記門型被覆材の直角状角部へ向かって弾発的付勢力を作用させ、上記直角状角部とその近傍の接触面圧が、上記直角状角部とその近傍を除いた部位の接触面圧よりも、高目になるように構成したものである。
【０００８】
また、本発明は、ロータリアクチュエータのケーシング側のシューの門型凹溝に装着されるベーンシールに於て；上記凹溝の溝底は、直角状角部を両端に有する門型であり；さらに、全体が門型の弾性ゴムのシール本体と；ロータリ本体の回転主軸の外周面、及び、上記ケーシングの両内端面に接触するように、上記シール本体の反溝底側の外面に被覆される低摩擦性樹脂の被覆材と；から構成され；全体が門型の上記シール本体の溝底側の内面の両隅部の形状が、仮想直角隅部に肉盛りした形状であって、かつ、ロータリ本体をケーシングの内部に組付けた状態で、上記直角状角部が上記シール本体の肉盛りを弾性圧縮変形させて、上記門型被覆材の直角状角部へ向かって弾発的付勢力を作用させ、上記直角状角部とその近傍の接触面圧が、上記直角状角部とその近傍を除いた部位の接触面圧よりも、高目になるように構成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、弾性ゴムのシール本体から生ずる弾発付勢力を低摩擦性樹脂が受けつ
つ、ケーシング内周面や両内端面等の摺接相手面に対し、均等かつ十分な面圧にて接触し
、内部漏洩を低減できる。しかも、溝底面及び溝側面に対しては弾性ゴムのシール本体自
体が密に弾発的に圧接して、一層、内部漏洩を低減可能である。
【００１０】
さらに、門型のシール本体の両隅部に肉盛りすることによって、従来から至難と考えら
れていたところの、門型の角部と相手部材の直角隅部との相対的摺接部には、十分な接触
面圧が発生して、内部漏洩の著しい低減が達成可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の一形態を示す簡略断面図である。
【図２】ベーンシールの一例を示す正面図である。
【図３】図２の（III−III）拡大断面図である。
【図４】斜視図である。
【図５】一部破断にて示した分解状態の要部説明図である。
【図６】本発明の作用を説明するための要部拡大断面説明図である。
【図７】他の実施の形態を示す要部説明図である。
【図８】図７の要部拡大斜視説明図である。
【図９】本発明の作用を説明するための要部拡大断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図示の実施の形態に基づき本発明を詳説する。
図１の簡略図に示すように、ロータリアクチュエータＲは、ケーシング１とロータリ本
体２とを備え、ケーシング１は、円筒壁部１Ａと（両端を閉塞する）左右の側壁部１Ｂ，
１Ｂとを有し、さらに、円筒壁部１Ａの内周面１０には、１８０°対称位置に門型凹溝３
を有するシュー４，４がラジアル内方向へ突設され、かつ、ロータリ本体２は、１８０°
対称位置にベーン６，６が突設された回転主軸７を備え、このベーン６には門型凹溝８が
形成されている。
【００１３】
可動側の全体門型のべーンシール９は、回転主軸７のべーン６の門型凹溝８に装着され
ている。固定側の全体門型のべーンシール５は、ケーシング１側のシュー４の門型凹溝３
に装着されている。
【００１４】
図２〜図６に示した実施の一形態に於て、可動側ベーンシール９は、全体が門型で、か
つ、横断面形状が矩形の弾性ゴムから成るシール本体１１と、ケーシング１の内周面１０
と（側壁部１Ｂの）両内端面１２，１２に摺接するように上記シール本体１１の反溝底側
の外面１３に被覆される（門型の）低摩擦性樹脂の被覆材１４と、から構成される。
【００１５】
上記シール本体１１は、ＥＰＤＭやその他のゴム材質のものが用いられ、他方、被覆材
１４は、ＰＴＦＥ等の合成樹脂であって、上述した低摩擦性を備え、さらに、（好ましく
は）耐摩耗性を備えた材質のものとする。また、この被覆材１４の横断面形状は、一文字
型とすると共に、横断面矩形のシール本体１１の外面１３に、接着し、又は、単に重ね合
わせている。
【００１６】
そして、全体が門型とされているシール本体１１が、図５の矢印Ｃの方向からベーン６
の門型凹溝８に装着されるのであるが、この凹溝８の溝底８Ａに対応するシール本体内面
１６の両隅部Ｇ，Ｇの形状が、（仮想直角隅部Ｈを基本形状と想定した場合、）仮想直角
隅部Ｈに直角三角形の肉盛り２０を行った形状とする。つまり、小さな勾配面を形成する
。
【００１７】
図５の矢印Ｃ方向から（上述の）ベーンシール９を凹溝８に装着して、ロータリ本体２
をケーシング１の内部に組付けた状態の要部を、図６に示す。この図６から明らかとなる
ように、ベーン６の凹溝８の溝底（面）８Ａは、直角状角部１５を有し、この角部１５が
ベーンシール９の肉盛り２０を弾性圧縮させて、直角隅部の形状まで変形させる。
【００１８】
このように、角張った角部１５によって、ベーンシール９の肉盛り２０が弾性圧縮変形
し、図６に於てベクトルＦにて示す如く、門型べーンシール９の被覆材１４の直角状角部
１７へ向かって弾発的付勢力が作用し、これによって、ベーンシール９の被覆材１４と、
ケーシング１の円筒壁部１Ａ・側壁部１Ｂの内面との接触面圧力Ｐは、（図６のように）
直角状角部１７及びその近傍域で、十分に大となる。即ち、角部１７，１７とその近傍を
除いた部位の接触面圧よりも、角部１７とその近傍の接触面圧が高目になることにより、
従来、内部漏洩を発生して、シール性の確保が困難と考えられてきた、角部１７とその近
傍から、内部漏洩を著しく減少できる。なお、図６に於て、ケーシング１については、断
面を示す斜線を省略して図示した。
【００１９】
なお、図６に於て、直角状角部１５に微小なアール面取りや勾配面取りを設けても良い
（図示省略）。
【００２０】
次に、図１に示したシュー４に用いられるベーンシール５に関しても、図２，図３，図
４，図６によって説明可能であり、図５におけるロータリ本体２の代りに、門型凹溝３を
有するシュー４を置き換えれば良い（図示省略）。即ち、図２，図３，図４，図６に於て
、ロータリアクチュエータＲのケーシング１の内周面１０からラジアル内方向へ突設され
たシュー４の門型凹溝３に装着されるベーンシール５は、全体が門型の弾性ゴムのシール
本体１１と、ロータリ本体２の回転主軸７の外周面７Ａ、及び、ケーシング内端面１２に
接触（圧接）するように、シール本体１１の反溝底側の外面１３に被覆される（接着又は
重ね合わさった）低摩擦性樹脂の被覆材１４と、から構成される。
シール本体１１と被覆材１４の材質及び形状は、既述の可動側のべーン６用のベーンシ
ール９と同様の構成とする。
【００２１】
そして、図２，図３，図４に示したように、可動側ベーンシール９と同じ構成のベーン
シール５を、シュー４の門型凹溝３に装着すると、この凹溝３の溝底３Ａに対応するシー
ル本体内面１６の両隅部Ｇ，Ｇの形状が、仮想直角隅部Ｈに直角三角形の肉盛り２０を行
っている。ロータリ本体２をケーシング１の内部へ組付けると、図６に示すように、肉盛
り２０が弾性圧縮変形して、ベクトルＦのような弾発的付勢力がゴム内部に発生して、ベ
ーンシール５の被覆材１４は、ケーシング１の側壁部１Ｂの内端面１２、及び、回転主軸
７の外周面７Ａに対して、直角状角部１７及びその近傍域では、それを除いた部位に比較
して、図６のように大きな接触面圧をもって、接触する。これによって、門型ベーンシール５のシール性能は十分に改善され、特に、角部１７とその近傍の内部漏洩は、著しく低減できる。
【００２２】
次に、図７〜図９に示した別の実施の形態では、ロータリ本体２のべーン６の個数を、
中心角度（１２０°）として、３個とした場合を例示し、かつ、各ベーン６に２個の門型
凹溝８，８を形成し、２本のベーンシール９，９を各ベーン６に装着している（図７参照
）。
なお、図７では、上方の１個のべーン６にのみベーンシール９，９を装着した状態を示
し、残りの２個のべーン６ではベーンシール９を図示省略している。そして、図９に示す
ように、既述の図２〜図６と同様に、肉盛り２０を仮想直角隅部Ｈに（付加）形成した構
成であるが、さらに、加圧油導入孔２２を、各ベーン６の軸心方向両端部に貫設している
。
【００２３】
図９に於て、溝底３Ａ，８Ａの形状は、角部１５Ａが小面取り１５Ｃを有し、この小面
取り１５Ｃの傾斜方向寸法は、好ましくは、図２〜図４に示した自由状態下の肉盛り２０
の傾斜方向寸法Ｋよりも僅かに小さく設定する。図６で述べたゴム圧縮に伴う弾発力（ベ
クトル）Ｆよりも小さ目の弾発力を発生させると共に、小面取り１５Ｃに開口した上記導
入孔２２から流入する（圧力室側の）作動油圧力Ｐ０をプラスさせて、十分に大きいベク
トルＦ（図６参照）を作用させ、図６で述べたように、ベーンシール９の被覆材１４は、
ケーシング１の内端面１２と内周面１０に、適切な大きい接触面圧力Ｐをもって、接触し
て、シール性能を発揮する。なお、図９に於て、ケーシング１については、断面を示す斜
線を省略して図示した。また、（図示省略するが）シュー側の固定側ベーンシール５につ
いては、２本凹溝８，８を有する図９と同様の構成とし、あるいは、図２〜図６にて述べ
たような１本凹溝８の構成とする。
【００２４】
なお、図７と図８から判るように、導入孔２２は、２個の隣設するベーンシール９，９
が近い側の油収容室へ開口しており、近い側の油収容室が高圧となった状態下で、対応す
るベーンシール９が図９にて述べたように圧力Ｐ０を受けて十分な密封作用をなすと共に
、他のべーンシール９は小さな接触面圧のままであり、このようにして交互に揺動方向が
切換わる往復動ロータリアクチュエータＲに於て、隣設する２個のべーンシール９，９は
交互に密封作用をなすものである。
【００２５】
本発明は上述の実施の形態以外にも設計変更自由であって、例えば、ベーン６の数を単
数としたり、４個以上とすることも自由である。
【００２６】
本発明は、上述したように、全体が門型の弾性ゴムのシール本体１１と、ロータリアク
チュエータＲのケーシング１の内周面１０及び両内端面１２，１２に摺接するようにシー
ル本体１１の反溝底側の外面１３に被覆される低摩擦性樹脂の被覆材１４と、から構成さ
れているので、門型の角部に於ける面圧が安定し、ロータリアクチュエータの内部漏洩が
極めて少なくなって、著しくシール性能が向上できる。また、被覆材１４によって、内方
のゴム（シール本体１１）のはみ出しが防止され、耐久性も優れている。さらに、門型凹
溝８の溝底８Ａ及び溝側面に対しては、（従来の樹脂のみから成るベーンシールに比べて
）弾性ゴムのシール本体１１によって、密封性能が改善され、一層優れたシール性が発揮
される。特に、全体が門型の上記シール本体１１の溝底側の内面１６の両隅部Ｇ，Ｇの形状が、仮想直角隅部Ｈに肉盛り２０した形状であって、かつ、ケーシング１の内部に組付けた状態で、上記直角状角部１５が上記シール本体１１の肉盛り２０を弾性圧縮変形させて、上記門型被覆材１４の直角状角部１７へ向かって弾発的付勢力を作用させ、上記直角状角部１７とその近傍の接触面圧が、上記直角状角部１７とその近傍を除いた部位の接触面圧よりも、高目になるように構成した（図６参照）ので、角部１７とその近傍からの内部漏洩を著しく減少でき、従来は少々の内部リークはやむを得ないと考えられていたところのロータリアクチュエータ用ベーンシールのシール性能が飛躍的に向上できる。
【００２７】
また、ロータリアクチュエータＲのケーシング１側のシュー４の門型凹溝３に装着され
るベーンシールに於て；全体が門型の弾性ゴムのシール本体１１と；ロータリ本体２の回
転主軸７の外周面７Ａ、及び、ケーシング１の両内端面１２，１２に接触するように、シ
ール本体１１の反溝底側の外面１３に被覆される低摩擦性樹脂の被覆材１４と；から構成
されたことによって、門型の角部に於ける面圧が安定し、ロータリアクチュエータの内部
漏洩が極めて少なくなって、著しくシール性能が向上できる。また、被覆材１４によって
、内方のゴム（シール本体１１）のはみ出しが防止され、耐久性も優れている。さらに、
門型凹溝３の溝底３Ａ及び溝側面に対しては、（従来の樹脂のみから成るベーンシールに
比べて）弾性ゴムのシール本体１１によって、密封性能が改善され、一層優れたシール性
が発揮される。特に、全体が門型の上記シール本体１１の溝底側の内面１６の両隅部Ｇ，Ｇの形状が、仮想直角隅部Ｈに肉盛り２０した形状であって、かつ、ロータリ本体２をケーシング１の内部に組付けた状態で、上記直角状角部１５が上記シール本体１１の肉盛り２０を弾性圧縮変形させて、上記門型被覆材１４の直角状角部１７へ向かって弾発的付勢力を作用させ、上記直角状角部１７とその近傍の接触面圧が、上記直角状角部１７とその近傍を除いた部位の接触面圧よりも、高目になるように構成した（図６参照）ので、直角状角部１７とその近傍からの内部漏洩を著しく減少でき、従来は少々の内部リークはやむを得ないと考えられていたところのロータリアクチュエータ用ベーンシールのシール性能が飛躍的に向上する。
【符号の説明】
【００２８】
１  ケーシング
２  ロータリ本体
３  門型凹溝
３Ａ  溝底
４  シュー
５  ベーンシール
６  ベーン
７  回転主軸
７Ａ  外周面
８  門型凹溝
８Ａ  溝底
９  ベーンシール
１０  内周面
１１  シール本体
１２  内端面
１３  外面
１４  被覆材
１５  直角状角部
１６  内面
１７  直角状角部
２０  肉盛り
Ｇ  両隅部
Ｒ  ロータリアクチュエータ
Ｈ  仮想直角隅部
【図１】
0005911730.tif 000002
【図２】
0005911730.tif 000003
【図３】
0005911730.tif 000004
【図４】
0005911730.tif 000005
【図５】
0005911730.tif 000006
【図６】
0005911730.tif 000007
【図７】
0005911730.tif 000008
【図８】
0005911730.tif 000009
【図９】
0005911730.tif 000010