(57)【要約】流体圧作動アクチュエータ装置は、加圧流体源（１）と流体連通する入口を有する第１室（２）を画定する本体と、第１室に取り付けられる可動要素（５）とを備える。可動要素は作動端（４）と仕切手段（３）を備え、仕切手段は装置の使用時に入口を有する第１室の第１領域を、第１領域と対向する第１室の第２領域から隔離するように構成される。可動要素は、伸長した形態と引っ込んだ形態の間で本体に対し移動可能であり、引っ込んだ形態から伸長した形態への移動は仕切手段をまたいだ圧力差に応じて生じる。アクチュエータ装置は、可動要素の作動端にある第２室（９）への加圧流体源からの流体の通過を許容する第１通路（７）と、第２室から第１室の第２領域への流体の通過を許容する第２通路（８）とを有する。作動端は、可動要素が引っ込んだ形態のときには第２室の流体が作動端と標的面（６）の間を通過するのを許容するように構成されると共に、可動要素が伸長した形態のときには作動端と標的面の間における流体の通過を実質的に制限するために標的面に当接するように構成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体圧作動アクチュエータ装置であって、
加圧流体源と流体連通する入口を有する第１室を画定する本体と、
前記第１室に取り付けられる可動要素とを備え、この可動要素は、作動端と仕切手段とを備え、仕切手段は、前記装置の使用時に、前記入口を有する第１室の第１領域を、第１領域と対向する第１室の第２領域から隔離するように構成されており、前記可動要素は、伸長した形態と引っ込んだ形態の間で本体に対して移動可能であり、前記引っ込んだ形態から前記伸長した形態への移動は、前記仕切手段をまたいだ圧力差に応じて生じ、
前記アクチュエータ装置は、可動要素の前記作動端にある第２室への前記加圧流体源からの流体の通過を許容する第１通路と、前記第２室から第１室の前記第２領域への流体の通過を許容する第２通路とを有し、前記作動端は、前記可動要素が引っ込んだ形態にあるときには、第２室の流体が作動端と標的面の間を通過するのを許容するように構成されていると共に、前記可動要素が伸長した形態にあるときには、作動端と標的面の間における流体の通過を実質的に制限するために当該標的面に当接するように構成されている、流体圧作動アクチュエータ装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ装置は、前記可動要素を引っ込んだ形態に付勢する付勢手段をさらに備える、請求項１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項３】
前記可動要素が引っ込んだ形態から伸長した形態へ移動するにつれて増大する付勢力を前記付勢手段は与える、請求項２に記載のアクチュエータ装置。
【請求項４】
前記仕切手段は、前記第１領域を前記第２領域から実質的に封止するように構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項５】
前記第１室はシリンダを含み、前記仕切手段は前記シリンダ内において伸長した位置と引っ込んだ位置の間で移動可能なピストンを含み、前記可動要素の前記作動端は、シャフトによって前記ピストンに連結されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項６】
前記可動要素は可撓性の膜を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項７】
前記可動要素は可撓性の膜を含み、この可撓性の膜は、非平面状の形態からより平面状の形態になるにつれて径方向に拡張するように構成されている、請求項６に記載のアクチュエータ装置。
【請求項８】
先に定義されるような更なる可動要素を含み、この更なる可動要素の第１通路は、先に述べた可動要素の第１室の前記第２領域と流体連通している、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項９】
前記可動要素の前記作動端は、前記標的面に対して封止作用を提供するように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１０】
前記可動要素の前記作動端は、軸受面を提供するように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１１】
前記可動要素の前記作動端は、センサを提供するように構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１２】
前記作動端は、位置センサを提供するように構成されている、請求項１１に記載のアクチュエータ装置。
【請求項１３】
第１部分を第２部分に対して封止するための封止機構であって、この機構は、請求項１乃至８のいずれか一項において定義されるようなアクチュエータ装置を含み、このアクチュエータ装置は、封止作用を提供するように構成されている作動端を有する、封止機構。
【請求項１４】
前記アクチュエータ装置の前記作動端は、封止機構の周縁に沿って延びている、請求項１３に記載の封止機構。
【請求項１５】
前記第２室は、前記アクチュエータ装置の前記作動端に沿って延びる連続した溝を含む、請求項１４に記載の封止機構。
【請求項１６】
請求項１乃至８のいずれか一項において定義されるようなアクチュエータ装置を含む軸受機構であって、前記アクチュエータ装置は、軸受面を提供するように構成されている作動端を有する、軸受機構。
【請求項１７】
請求項１乃至８のいずれか一項において定義されるような更なるアクチュエータ装置を含み、先に述べたアクチュエータ装置及び更なるアクチュエータ装置は、回転体の対向する側面に配置されている、請求項１６に記載の軸受機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体圧作動アクチュエータ装置及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体又は気体のいずれかである流体を使用するサーボシステムは、個別のフィードバック要素及び制御要素を備えたアクチュエータを含み、このことは不可避的な複雑さの原因となって部品点数の増加を招きがちであり、結果としてコスト及び信頼性に関わる。駆動、フィードバック及び制御を一つに一体化することは、ある要素を別の要素に近接させるべく迅速且つ強制的に移動させることと同時に、接近させた要素に大きな荷重を付与しないことが望まれる状況において、特に魅力がある。
【０００３】
これはとりわけ、接触力が極めて低いか又は存在しない状態でシールの接近移動が要求される封止用途の状況において興味深い。圧力荷重や汚染物質の進入に抗するシャフト及びピストンの封止は、シール材と封止される面との間の緊密な接触に頼ったピストンリングやリップシールのような専用のシール部品によって達成される。これは厄介になる可能性のある摩擦上の不利をもたらし、シール材が抗しなければならない圧力が大きくなるにつれて厄介さは増す傾向がある。直接に接触するシールはまた磨耗し易く、このことは多くの場合、維持コスト及び信頼性の点において顕著な不利を生じさせかねない。
【０００４】
直接接触シールの代替となる幾つかのものが入手可能であり、それには模型飛行機で使用される小型エンジンにおいて見られることの多い精密なピストン継手（precise fitting of pistons）が含まれる。模型の縮尺を越えるいずれにおいてもこのレベルの精度を達成することは困難であり、熱膨張の影響を極めて受けやすい。圧力封止が必要とされない状況ではラビリンスシールがしばしば使用される。これらは極めて低い摩擦力を有するが、得られるシールは塵埃を排除するのに最適であり、また、シールをまたいで大きな逆圧力勾配（adverse pressure gradient）が存在する用途において有用である。
【０００５】
シールをまたいだ圧力差に抗してポンプで送り出すのにシャフトの動きを利用する動的回転シャフトシール（dynamic rotary shaft seal）が考案されている。これらの装置は動きが有効であることに頼っており、また依然として始動時に磨耗（start-up wear）を受ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願は、改良された流体サーボシステム及びその新規の用途の必要性を特定している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、流体圧作動アクチュエータ装置が提供される。この装置は、加圧流体源と流体連通する入口を有する第１室を画定する本体と、第１室に取り付けられる可動要素とを備える。可動要素は、作動端と仕切手段とを備え、仕切手段は、装置の使用時に、入口を有する第１室の第１領域を、第１領域と対向する第１室の第２領域から隔離するように構成されている。可動要素は、伸長した形態（extended configuration）と引っ込んだ形態（retracted configuration）の間で本体に対して移動可能であり、引っ込んだ形態から伸長した形態への移動は、仕切手段をまたいだ圧力差に応じて生じる。アクチュエータ装置は、可動要素の作動端にある第２室への加圧流体源からの流体の通過を許容する通路を含み、作動端は、可動要素が引っ込んだ形態にあるときには、第２室の流体が作動端と標的面の間を通過するのを許容するように構成されていると共に、可動要素が伸長した形態にあるときには、作動端と標的面の間における流体の通過を実質的に制限するために標的面に当接するように構成されている。
【０００８】
このようにして、可動要素が伸長した形態にあるときにフィードバック圧力が供給されるアクチュエータ装置が提供される。仕切手段は、第１領域を第２領域から実質的に封止するように構成されてもよい。仕切手段は、作動端から間隔を空けて（例えば長手方向に間隔を空けて）設けられてもよい。アクチュエータ装置はリニアアクチュエータ装置であってもよい。加圧流体供給体は、加圧液体又はガスの供給体であってもよい。加圧流体供給体は単一の供給源であってもよいし、或いは第１室及び第２室にそれぞれ供給を行う個別の供給源を含んでもよい。
【０００９】
アクチュエータ装置は、装置の通常の作動の間に可動要素を引っ込んだ形態に付勢する付勢手段を含んでもよい（例えば付勢手段は装置の使用時に不変の付勢作用を提供する）。このようにして、アクチュエータ装置は、第１領域の圧力が所定のレベルに達するまで引っ込んだ位置に保たれるように構成されてもよい。圧力シールに適用した場合には、この機構は圧力駆動型の封止作用を提供することが好都合である。更に、付勢手段のこのような使用は、標的面に対する背圧荷重（backpressure load）を低減するように作用する。
【００１０】
付勢手段は使用時に、第１室の第１領域の流体圧力よりも小さい（例えば著しく小さい）付勢圧力（又は付勢圧力の範囲）を可動要素に与えてもよい。このようにして、強さの極めて小さい付勢手段は、仕切手段のいずれかの側面に流体圧力として軽いバックオフ圧力を与えるべく使用されてもよい。高圧の流体圧力源と組み合わせて使用する場合には、可動要素は、駆動時に引っ込んだ形態から伸長した形態へ迅速に移動すると共に、使用時に作動端と標的面との間に極めて細い連続した間隙を与えるように構成されてもよい。
【００１１】
付勢手段は、可動要素が引っ込んだ形態から伸長した形態へ移動するにつれて増大する付勢力を与えてもよい。このようにして、室の第１領域の流体圧力によって初期に強く打ち負かされる付勢手段を提供し、その結果として、標的面に向けて作動端が迅速かつ確実に移動する。また、この付勢手段は、第１領域の流体圧力を相殺するためにフィードバック圧力が連続的に増加するにつれて、ますます優勢な力を与える。その結果、標的面と装置の作動端との間を極めて高い精度で隔離することができ、これは特に封止という状況において、標的面を通過する好ましくない漏れを減少させる点において有利である。付勢手段は弾性手段（例えばばね）を含んでもよい。可撓性の膜の場合において、弾性手段はランタンばねを含んでもよい。
【００１２】
通路は、第１領域の流体と比べて低い圧力で第２室に流体を供給するように構成されてもよい。例えば、通路は、通路の出口において圧力が減少するように制限された流路を含んでもよい。
【００１３】
一実施形態において、第１室はシリンダを含み、仕切手段はシリンダ内において伸長した位置と引っ込んだ位置の間で移動可能なピストンを含み、可動要素の作動端は、シャフトによってピストンに（例えば強固に）連結されている。第１及び第２の通路はシャフトを通って延びてもよい。
【００１４】
別の実施形態において、可動要素は可撓性の膜を含む。例えば、可動要素は、非平面状の形態（引っ込んだ形態）からより平面状の形態（伸長した形態）になるにつれて径方向に拡張するように構成されている可撓性の膜を含んでもよい。
【００１５】
通路は、第１室の第１領域から第２室へ流体を供給するように構成されてもよい。
装置は、第２室から第１室の第２領域への流体の通過を許容する更なる通路を含んでもよい。最初に述べた通路は、更なる通路と比べて制限された流体の経路を提供してもよい。更なる通路と比べて最初に述べた通路の制限される量を変更することにより、作動端と標的面の間の隔離の程度を制御してもよい。更なる通路を設けることにより、（例えば流体源における）圧力変化に対する装置の許容範囲が増大するように作用することは好都合である。最初に述べた通路及び更なる通路のうちの一つかそれ以上は、可動要素を通って延びてもよい。
【００１６】
別の実施形態において、アクチュエータ装置は、先に定義したような更なる可動要素を含んでもよく、この更なる可動要素の（第１）通路は、最初に述べた可動要素の第１室の第２領域と流体連通している。
【００１７】
一実施形態において、可動要素の作動端は、標的面に対して封止作用を提供するように構成されている。このようにして、改良された封止機構が提供される。
別の実施形態において、可動要素の作動端は、軸受面を提供するように構成されている。
【００１８】
更に別の実施形態において、可動要素の作動端は、センサを提供するように構成されている。例えば、作動端は、位置センサを提供するように構成されてもよい。
本発明の第２の態様によれば、第２部分に対して第１部分を封止するための封止機構が提供される。この機構は、先に定義したようなアクチュエータ装置を含み、このアクチュエータ装置は、封止作用を提供するように構成されている作動端を有する。封止機構が、先に定義したような付勢手段を備えたアクチュエータ装置を含む場合には、圧力駆動型の封止作用を提供するように封止機構を構成してもよい。
【００１９】
作動端は、封止機構の周縁に沿って（例えば、円形ループ状の配置で）延びるものであってもよい。第２室は、作動端に沿って延びる連続した溝を含んでもよい。
本発明の第３の態様によれば、先に定義したようなアクチュエータ装置を含む軸受機構が提供される。アクチュエータは、軸受面を提供するように構成されている作動端を有する。作動端は、軸受機構の周縁に沿って（例えば、円形ループ状の配置で）延びるものであってもよい。別の実施形態において、軸受機構は、先に定義したような更なるアクチュエータ装置を含んでもよい。この更なるアクチュエータは、最初に述べたアクチュエータ装置から間隔を空けて設けられている。最初に述べたアクチュエータ装置及び更なるアクチュエータ装置は、回転体の対向する側面に配置されてもよい。
【００２０】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照して以下に一例として詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】引っ込んだ形態の本発明の第１実施形態に係るアクチュエータ装置の概略断面図。
【図２】感知要素が標的部品に近接している伸長した形態の図１のアクチュエータ装置の概略断面図。
【図３】加圧されていない形態の本発明の第２実施形態に係るアクチュエータ装置を含んだシールの一側の概略断面図。
【図４】図３のシールの概略断面図。
【図５】加圧された形態の図３のシール及びそのハウジングの概略断面図。
【図６】本発明の第３実施形態に係るアクチュエータ装置を含んだシールの一部の概略断面図。
【図７】図３のシールの概略斜視図。
【図８】図３のシールのシールばねを分離して示す概略斜視図。
【図９】本発明の別の実施形態に係るアクチュエータ装置を含んだ多層シールの概略断面図。
【図１０】シールを形成するための壁からの距離に対するシールの径方向の力を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
簡潔化の目的で図面中、種々の実施形態の間で共通の特徴には同様の参照符号を付している（例えば、３と３’と３’’）。
図１及び図２は、空気圧又は液圧アクチュエータ／サーボ装置を示しており、この装置では加圧流体源（１）によって駆動力が与えられる。加圧流体源（１）は、駆動空間（２）と直接に連結されており、ピストン又は他の駆動面（３）に作用し、スピンドルロッド（５）を介して感知手段（４）を標的部品（６）に向けて押しやる。スピンドルロッド（５）は、２つの流体通路（７）（８）を含んでいる。一方の通路、すなわち漏れ経路（７）は、感知要素（４）の内側の開放室、すなわち空隙（９）に駆動空間（２）を連結する。第２の通路（８）は、感知要素（４）の空隙（９）を対向する圧力空間（１１）に連結しており、この圧力空間は、ピストンすなわち駆動面（３）の、駆動空間（２）とは反対側に作用する。漏れ経路（７）は、（最大限の）供給圧力にある駆動空間（２）の流体と比べて低い圧力で空隙（９）に流体を供給するために、制限された流路を画定する。漏れ経路（７）の制限の程度は、標的部品（６）と感知手段（４）の間に設けられる一定の間隙のサイズに影響をする。
【００２３】
図１に示されるように、感知要素が標的部品（６）と近接していないときには、漏れ経路（７）を通過する流体の漏出は、感知カップの空隙（９）から吐き出され（１２）、感知要素の内側に大きな圧力上昇を生じさせない。図２に示されるように、感知要素が標的部品（６）にぴったりと接近したときには、漏出する流体（１２）による経路が制限されることとなり、感知要素の空隙（９）内の圧力は上昇する。第２の通路（８）を介して感知要素の空隙が、対向する圧力空間（１１）と連通しているために、この空間内の圧力が上昇してピストンすなわち駆動面（３）をまたいだ圧力差が減少し、かくして感知要素が標的部品（６）に向けて突出する力は減少する。ピストンすなわち駆動面をまたいだ圧力差に影響されないばね（１３）又はその他の力生成手段もまた存在しており、ピストンすなわち駆動面がその移動限界にあるとき、或いはピストンすなわち駆動面をまたいだ圧力差に影響を受けないばね（１３）又はその他の力生成手段の力と組み合わされた、対向する圧力空間と連通する感知要素の空隙の圧力が駆動空間内からピストンすなわち駆動面に作用する圧力と均衡しているときにのみ力の平衡が得られるように、標的部品から離れた感知要素に荷重をかけるべく作用するよう構成されている。ばねは、加圧されていないときには、標的部品から離れた感知要素を保持している。
【００２４】
図３〜図５は、ピストン封止装置（２０）の一部を示しており、加圧流体源（１’）は今度はピストンの上方のガス又は液体である。加圧流体源は、ダクト（１４）を介して駆動空間（２’）と連通しており、駆動面（３’）に作用する。駆動面は、本用途においては非平面状の膜として構成されており、圧力差が与えられることにより平坦となって径方向に拡張し、標的部品、この場合にはシリンダ壁（６’）に向けて感知及び封止手段（４’）を直接に押しやる。加圧流体源はピストンによって処理される流体であるので、シール（２０）の作動を圧力駆動させることが好都合である。
【００２５】
感知及び封止手段は、感知要素の空隙（９’）として作用する環状溝を備える。この空隙は、多数の径方向部分に分けられていてもよいし、あるいは１つの連続した溝であってよい。空隙は、漏れ経路（７’）の要素を形成するダクト又は一連のダクトを介して駆動空間に連通すると共に、駆動面（３’）の反対側に作用する、対向する圧力空間（１１’）に第２の別個のダクト（８’）を介して連通している。感知及び封止要素がシリンダ壁（６’）に近接していないときには、漏れ経路（７’）を通って且つ感知及び封止要素とシリンダ壁とによって画定される環状の間隙を直接的に通る流体の漏出は、ピストンの下方の下側の圧力空間（１５’）に吐き出され（１２’）、感知及び封止要素の空隙内大きな圧力上昇を生じさせない。感知及び封止要素がシリンダ壁にぴったりと接近したときには、漏出する流体による経路が制限されることとなり、この感知空隙内の圧力は上昇する。第２ダクト（８’）を介して感知空隙が、対向する圧力空間（１１’）と連通しているために、この空間内の圧力もまた上昇してピストンすなわち駆動面（３’）をまたいだ圧力差が減少し、かくして感知及び封止ユニットがシリンダ壁（６’）に向けて突出する力は減少する。ランタンばね（１６）は、駆動面を補強するように、また、加圧されていないときにシリンダ壁から離れたシール（２０）を保持するように配置されている。
【００２６】
加圧均衡が得られたときには、感知及び封止要素の空隙内、ひいては対向する圧力空間内の圧力が上昇し、対向する圧力空間と駆動空間の間の差が、シリンダ壁の方向において感知及び封止要素に加わる径方向の力の減少をもたらし、ばね荷重は、シール面を壁から短い距離に保持するのに十分である。壁との接触により、対向する空間の圧力が駆動圧力と等しくなって圧力差がゼロとなり、また大きな封止間隙は大きな差をもたらすことになるので、シールと壁の間で大きな接触をすることなく極めて小さな封止間隙が形成されるように均衡の状態を整え得ることは明らかである。
【００２７】
加圧されて完全に偏倚した形態のシール（２０）が、図５に示されている。この図面において、駆動面（３’）は、対向する圧力空間（１１’）と駆動空間（２’）との間の圧力差によって偏倚されており、ばね（１６）は、駆動面との接触によって同じように偏倚されていることが観察され得る。
【００２８】
図６は、図３の装置に基づいて別のピストン封止装置（２０’）の一部を示すものであるが、これは感知及び封止要素の封止面においてチャネル（１７）又は一連のチャネルとして形成される漏れ経路（図３中の７’）を形成するダクトを備えており、このチャネル又は一連のチャネルは、封止アセンブリの圧力側と感知要素の空隙との間を延びている。この形態は、シールをプラスチック又はエラストマーから成形するときに、特に製造がより簡単であることを証明し得る。対向する圧力空間と感知空隙の間に流路が存在しないので、漏れ経路の省略により、結果として封止面に対してシールの固定ができる。
【００２９】
図７は、ピストンシール（２０）の全体図を示しており、シールの周縁には連続した封止面が形成されている。注目すべきは、シール（２０）はまた、摺動又は回転シャフトを封止するように構成されてもよいことである。シール（２０）をまたいだ実質的な圧力差を利用することのできないシャフト封止用途において、一形態では、２個のシールを背合わせで装着し、中間にある空間を加圧してシールが駆動されるようにしている。この封止技術の使用は漏れが少ないことを必要とするので、漏れの結果が重要でないようにアセンブリ全体が１つの流体内で作動する状況に特に適している。このことは、その概念を海洋環境におけるシャフト封止や、大気中で又は無害なガスを使用して作動するピストン及びアクチュエータにとりわけ適用可能とする。
【００３０】
ピストンシール（２０）は、図８に最も明瞭に示されるように、実質的に環状のシールランタンばね（２４）を備える。ランタンばね（２４）は駆動面を後退させ、また圧力下での偏倚に抵抗し、ばね力により生じる径方向の力によって封止面が封止外面から離れるように引っ張られる。提案する形態では、ばね（２４）によって形成されるリングがＶ字形のチャネル部分に形成されてその内側の端縁において連続したリング（２８）によって接合される一組の径方向セグメント（２６）となるように切断されていることが示されている。この形態は、ばねを過度に硬くさせる高い周方向応力が起こることなく、チャネルのＶ字が小さくなるような偏倚を可能にする。
【００３１】
図９は、多層構造を使用したピストン封止装置（３０）の別の形態を示す。この形態において、各要素の漏れ経路（７’’’）は、シールの対向する圧力空間から上方へ圧力を受ける。この形態は、シールの積重ねをまたいだ漸進的な圧力勾配を可能にし、より低い漏れ速度が所望される場合に有利であることが分かっている。
【００３２】
図１０は、シール外面からの距離に対する本発明に係るシールの径方向の力のグラフを示す。シールが壁と接触しているときには力が負であり（即ち、封止壁から離れている）、距離が増加するにつれて正になる（即ち、封止面壁に向かう）ことが分かっている。これは、力と距離の関係が両方とも安定的であり、且つ壁と極めて近いときには均衡した状況であることを示している。例示としての図１０のグラフは、以下の特性を有するシールに関するものである。
【００３３】
シール直径：１１０ｍｍ
径方向ばね定数：２０Ｎ／ｍｍ
高圧側圧力：３０ｂａｒ
低圧側圧力：１ｂａｒ
この形態で得られるシール間隙は２．６ミクロンであり、また得られる漏れ速度は１バール（１０５Ｐａ）の空気において０．１３リットル／秒である。
【００３４】
このようにして構成されるシールは、シールと封止面の間に小さな間隙を伴って常に安定するので、軸受としての用途も見出し得る。ガス軸受は現今、効果的に作用するために極めて高い精度を必要としており、本発明の原理に従い構成される軸受の精度は、軸受が接触して作用する面に適用されるので、それ程厳密ではない。
【００３５】
発明の利点
駆動原理は、手探りの感覚をサーボ部品に与える極めて単純な手段を提供する。これは特にロボティクスにおいて、また適度な強度の型板又はカムに後続することが必要とされる一方で、極めて高い硬度の出力運動をもたらしつつ、制御機構又は他の位置入力装置に高い荷重を付与しない工具で使用される。
【００３６】
シールとして構成された場合にシールと封止される面との間に接触が生じないか或いは最小限の接触が生じるのみであるので、結果として極めて低い摩擦及び磨耗が生じる。これは、高い信頼性、長い耐用年数、及び楽な維持管理が重要である場合に意義が大きい。低摩擦は機械効率の高いことも意味するので、このことはシール及び軸受の両方として使用される場合に機械のエネルギー消費を低減させる点でも意義が大きい。
【００３７】
シールの応答性サーボ作用はまた、シールとボア又はシャフトとの間の極めて高い精度の必要性を低減し、著しいコスト削減の可能性をシールに与える。
最も低温の用途に適するシール及び軸受は高分子エラストマーから製造されることが適しているが、部品の初期の嵌合がより高い精度で達成されるならば、機能を修正するために必要な片寄りが材料特性に適したレベルにまで減少するように、金属又はセラミックのようなかなり硬い材料に同様の原理を適用してもよい。極めて硬い材料を使用した場合には、スプリットシールリングや屈曲（convoluted）シーリングリング等の形態を採用してもよい。これらの手段により、本発明はエンジン用途に適した低摩擦低磨耗ピストンリングとして使用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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