(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弧状の長手方向軸を画定するとともに、長手方向に湾曲を有し、第１の非対称部分と前記第１の非対称部分の反対側の第２の非対称部分とである２つの非対称の部分を有する湾曲要素と、
内側表面を有するエラストマシールと、
前記エラストマシールの前記内側表面に対して接着されたポリマーキャップであって、運動用密閉表面を有して前記第１の非対称部分に隣接した第１のキャップ部分、及び、運動用密閉表面を有して前記第１のキャップ部分の反対側にあるとともに前記第２の非対称部分に隣接した第２のキャップ部分を有し、前記ポリマーキャップが、前記ポリマーキャップが加圧されるときに、前記第１のキャップ部分が前記第１の非対称部分によって変形させられて前記第２のキャップ部分が前記第２の非対称部分に向けて押し出されて、前記湾曲要素の前記２つの非対称の部分に対して連続的な液密シールを形成するように非対称的に押し出すように構成される、ポリマーキャップと
を備える密閉組立体。
【請求項２】
前記エラストマシールおよび前記ポリマーキャップのうちの少なくとも一方が実質的に楕円の形状を画定する、請求項１に記載の密閉組立体。
【請求項３】
前記エラストマシールが第２のシール部分に対して接続される第１のシール部分を有し、前記第１のシール部分が第１のシール断面形状を画定し、前記第２のシール部分が、前記第１のシール断面形状とは異なる第２のシール断面形状を画定する、請求項１に記載の密閉組立体。
【請求項４】
前記第１のシール部分が第１のシール外側表面を有し、前記第２のシール部分が第２のシール外側表面を有し、前記第１のシール外側表面が前記第２のシール外側表面と連続し、前記第１のシール外側表面が前記第２のシール外側表面とは異なる形状を有する、請求項３に記載の密閉組立体。
【請求項５】
前記第１のシール部分および前記第２のシール部分のうちの少なくとも一方がその中に形成される溝を有する、請求項３に記載の密閉組立体。
【請求項６】
前記第１のシール部分および前記第２のシール部分のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの丸みのある角を有する、請求項３に記載の密閉組立体。
【請求項７】
前記少なくとも１つの丸みのある角が凹形である、請求項６に記載の密閉組立体。
【請求項８】
前記第１のキャップ部分が第１のキャップ断面形状を画定し、前記第２のキャップ部分が、前記第１のキャップ断面形状とは異なる第２のキャップ断面形状を画定する、請求項１に記載の密閉組立体。
【請求項９】
前記第１のキャップ部分が第１のキャップ厚さを有し、前記第２のキャップ部分が、前記第１のキャップ厚さとは異なる第２のキャップ厚さを有する、請求項８に記載の密閉組立体。
【請求項１０】
前記エラストマシールおよび前記ポリマーキャップのうちの少なくとも一方が実質的に矩形の形状を画定する、請求項１に記載の密閉組立体。
【請求項１１】
前記エラストマシールが少なくとも１つの丸みのある角を有し、前記ポリマーキャップの前記運動用密閉表面がその中に形成される少なくとも１つの溝部を有する、請求項１０に記載の密閉組立体。
【請求項１２】
前記ポリマーキャップが、前記エラストマシールの前記内側表面の少なくとも８０％に対して接着される、請求項１に記載の密閉組立体。
【請求項１３】
前記ポリマーキャップが、前記エラストマシールの前記内側表面の全体に接着されてこれを実質的に覆う、請求項１２に記載の密閉組立体。
【請求項１４】
アクチュエータにおいて、
ハウジングであって、その中に形成されるチャンバ、および、その中に形成されて前記チャンバに流体連通されるシール空間を有し、前記シール空間は径方向壁を有する、ハウジングと、
前記チャンバ内に配置される運動要素であって、前記運動要素が弧状の長手方向軸を画定しかつ前記弧状の長手方向軸の方向において湾曲し、第１の非対称部分と前記第１の非対称部分の反対側の第２の非対称部分とである２つの非対称の部分を有する、運動要素と、
前記運動要素の前記２つの非対称な部分に対して連続的な液密シールを形成するように前記シール空間内に配置される密閉組立体であって、前記密閉組立体が、
前記シール空間の前記径方向壁に接触する外側表面、および、内側表面を有するエラストマシール、ならびに、
前記エラストマシールの前記内側表面に対して接着されるポリマーキャップであって、前記第１の非対称部分に隣接した第１のキャップ部分、及び、前記第１のキャップ部分の反対側にあるとともに前記第２の非対称部分に隣接した第２のキャップ部分を有し、前記第１のキャップ部分が前記第１の非対称部分によって前記シール空間の前記径方向壁に向けて変形させられて前記第２のキャップ部分が前記第２の非対称部分に向けて押し出されて、圧力下で非対称に押し出されて前記運動要素に対して前記液密シールを形成するように構成される、ポリマーキャップを備える、密閉組立体と
を備えるアクチュエータ。
【請求項１５】
前記ポリマーキャップがポリテトラフルオロエチレン材料を含む、請求項１４に記載のアクチュエータ。
【請求項１６】
前記エラストマシールが第２のシール部分に対して接続される第１のシール部分を有し、前記第１のシール部分が第１のシール断面形状を画定し、前記第２のシール部分が、前記第１のシール断面形状とは異なる第２のシール断面形状を画定する、請求項１４に記載のアクチュエータ。
【請求項１７】
前記第１のシール部分および前記第２のシール部分のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの丸みのある角を有する、請求項１６に記載のアクチュエータ。
【請求項１８】
前記第１のキャップ部分が第１のキャップ断面形状を画定し、前記第２のキャップ部分が、前記第１のキャップ断面形状とは異なる第２のキャップ断面形状を画定する、請求項１４に記載のアクチュエータ。
【請求項１９】
アクチュエータにおいて、
ハウジングであって、その中に形成されるチャンバ、および、その中に形成されて前記チャンバに流体連通されるシール空間を有し、前記シール空間は径方向壁を有する、ハウジングと、
前記チャンバ内に配置される湾曲したシャフトであって、弧状の長手方向軸を画定するとともに、前記弧状の長手方向軸に湾曲し、第１の湾曲部分と第２の湾曲部分とを有する、湾曲したシャフトと、
前記湾曲したシャフトの前記第１の湾曲部分及び前記第２の湾曲部分に対して連続的な液密シールを形成するように前記シール空間内に配置される密閉組立体であって、前記密閉組立体が、
内側表面と前記シール空間の前記径方向壁に接触する外側表面とを有するエラストマシール、ならびに、
前記エラストマシールの前記内側表面に対して接着されるポリマーキャップであって、前記液密シールを形成するように構成された運動用密閉表面を有し、前記運動用密閉表面は、密閉リップと、前記密閉リップに隣接し、潤滑剤が中に保持するために前記密閉リップの両側に一対のポケットを形成し、前記密閉リップが前記湾曲したシャフトに対して密閉するとともに前記潤滑剤で満たされたポケットが前記ポリマーキャップの前記運動用密閉表面に作用している摩擦を減らすための、角度をつけられた一対の縁部とを含む、ポリマーキャップを含む、密閉組立体と
を備えるアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明はシールに関し、より詳細には運動用シール（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｅａｌ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]シールとは、媒体がそのシールを越えてデバイスの他の領域の中まで流れるのを防止するためにデバイス内に含まれる構造物のことである。シールの形状およびサイズは多種多様であり、その意図される用途によって決定される。シールの１つの種類はロータリシールであり、これは回転の用途（ｒｏｔａｒｙ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）で使用される。そのようなシールはシャフトなどの回転要素の周りに配置され、回転要素の周りにシールを形成する。シールの別の１つの種類はリニアシール（ｌｉｎｅａｒ  ｓｅａｌ）であり、これは線形の用途（ｌｉｎｅａｒ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）で使用される。このシールはシャフトなどの往復運動要素の周りに配置され、往復運動要素の周りにシールを形成する。
【０００３】
[0003]シールの耐用年数を通してシールの性能を一定にすることが必要となることを理由として、ロータリシールおよびリニアシールを設計する場合にはシールの耐久性が重要な設計考慮事項となる。摩擦熱または摩滅による損傷を原因としてシールの形状が変化する場合、シールを越える望ましくない媒体の流れを可能にするような漏洩経路が形成される可能性がある。通常、このような損傷の場合にはシールを交換する必要があり、アクセスするのにかなりの部分を分解することが必要となるような環境内にシールが位置する場合には、この交換が費用のかかるおよび時間を要する作業となる可能性がある。
【０００４】
[0004]シールの性能に悪影響を与えるようなシールの損傷および不具合の別の原因が、動作中にシール材料が押し出されることによりもたらされる場合もある。知られているように、密閉環境は、通常、シールの場所に隣接するところで、密閉される要素とハードウェアとの間に形成されるクリアランスを有し、シールがハードウェア内に形成される押し出し間隙（ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  ｇａｐ）と称される溝の中に配置され得る。ハードウェアの動作中、差圧によりシールがハードウェアの溝に対して押し込まれ得、シールの材料が変形され得る。十分に押し込まれている場合には、シール材料が過度に変形して押し出し間隙の中に入り、摩滅により損傷する可能性がある。差圧が取り除かれるとシールがその元の形状に戻るが、押し出されることを原因として摩滅したシール材料の分だけ減少しており、それによりシールの圧縮量が失われる可能性があり、漏洩経路が形成される可能性がある。また、押し出されることを原因として生じる損傷はシールの寿命を通して悪化する可能性もあり、それによりシール材料のより大きい部分が次第に摩滅する可能性がある。押し出されることにより生じる損傷を低減するための試みには、より高い硬さ値（ｈａｒｄｎｅｓｓ  ｍｏｄｕｌｕｓ）を有しおよび／またはより幅広の運動用密閉リップ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｅａｌｉｎｇ  ｌｉｐ）を備える密閉材料を使用することが含まれるが、これはシールの設計柔軟性を低下させるものであり、また、運動用密閉インターフェース（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｅａｌｉｎｇ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のところに密閉要素の機能を妨害するような大きい摩擦を生じさせる可能性があり、また、シールを損傷させるような過度の熱を生じさせる可能性がある。
【０００５】
[0005]運動用シールを設計することにおいて重要な役割を担う別の考慮事項は、密閉されることになるハードウェアおよび可動要素の形状である。特に、湾曲するかまたは非円形の密閉要素の場合、適切に密閉して漏洩を防止することが困難であるような非対称の形状または不規則な形状を有することを原因として問題を生じる可能性がある。具体的には、これらの形状は、その形状の長さ方向の全体に跨って、ハードウェアを基準として一定のクリアランスを有さない。クリアランスが一定でないことにより、要素が移動する場合は特に、要素全体の周りに連続的なシール（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｓｅａｌ）を形成することが困難となる。
【０００６】
[0006]当技術分野では、湾曲するかまたは非円形の要素を連続的に密閉するのに使用され得るシールが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
[0007]本発明は、自己密閉要素として機能して多様な形状を密閉するのに容易に適用され得る、エラストマシールの内側表面に対して接着されるポリマーキャップ（ｐｏｌｙｍｅｒ  ｃａｐ）を備えるエラストマシールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
[0008]本発明は、一形態において、内側表面を有するエラストマシールと、エラストマシールの内側表面に対して接着されかつ運動用密閉表面（ｄｙｎａｍｉｃ  ｓｅａｌｉｎｇ  ｓｕｒｆａｃｅ）を有するポリマーキャップとを有する密閉組立体を対象とし、ポリマーキャップは、加圧されるときに湾曲要素に対して連続的な液密シール（ｆｌｕｉｄ−ｔｉｇｈｔ  ｓｅａｌ）を形成するように構成される。
【０００９】
[0009]本発明は、別の一形態において、中に形成されるチャンバおよびチャンバに流体連通される中に形成されるシール空間（ｓｅａｌ  ｓｐａｃｅ）を有するハウジングと、長手方向軸を画定しかつその長手方向軸の方向において湾曲する、チャンバ内に配置される運動要素と、運動要素とハウジングとの間に液密シールを形成するようにシール空間内に配置される密閉組立体と、を有するアクチュエータを対象とする。密閉組立体が、シール空間の壁に接触する外側表面、および、内側表面を有するエラストマシールと、圧力下で押し出されて運動要素の湾曲表面とハウジングとの間に液密シールを形成するように構成される、エラストマシールの内側表面に対して接着されるポリマーキャップと、を有する。
【００１０】
[0010]本発明の一利点は、ポリマーキャップが、湾曲表面の方に押し出されて液密シールを形成する自己密閉要素として機能することができることである。
[0011]別の利点は、エラストマシールがポリマーキャップのための付勢装置（ｅｎｅｒｇｉｚｅｒ）として機能することである。
【００１１】
[0012]さらに別の利点は、エラストマシールに対してポリマーキャップを接着することにより、公差を小さくすることが可能となることである。
[0013]さらに別の利点は、密閉組立体が、一定の圧力範囲にわたって、低温および高温での流体の浸入に抵抗することができることである。
【００１２】
[0014]添付図面と併せて本発明の実施形態の以下の説明を参照することより、本発明の上で言及したおよび他の特徴および利点ならびにそれらを達成するための手法がより明らかとなり、また、本発明がより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】[0015]本発明に従って形成される密閉組立体の実施形態を示す斜視図である。
【図２】[0016]線２−２に沿う、図１に示される密閉組立体を示す断面図である。
【図３】[0017]本発明に従って形成される密閉組立体の別の実施形態を示す断面図である。
【図４】[0018]可動要素の周りを密閉するために溝内に装着された状態の、本発明に従って形成される密閉組立体のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図５】[0019]可動要素の周りを密閉するために溝内に装着された状態の、本発明に従って形成される密閉組立体のさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図６】[0020]図５に示される密閉組立体の一部分を示す断面図である。
【図７】[0021]本発明に従って形成される密閉組立体のさらに別の実施形態の一部分を示す断面図である。
【図８】[0022]図７に示される密閉組立体の別の部分を示す断面図である。
【図９】[0023]本発明に従って形成される密閉組立体のさらに別の実施形態の一部分を示す断面図である。
【図１０】[0024]図９に示される密閉組立体の別の部分を示す断面図である。
【図１１】[0025]本発明に従って形成される密閉組立体のさらに別の実施液体を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0026]複数の図を通して一致する参照符号は一致する部品を示す。本明細書に記載される例示は本発明の実施形態を説明するものであり、これらの例示は、どのような形においても本発明の範囲を限定するものとしては解釈されない。
【００１５】
[0027]次に、図面の、具体的には図１〜２を参照すると、内側表面２４（図２に示される）を備えるエラストマシール２２と、エラストマシール２２の内側表面２４に対して接着されるポリマーキャップ２６と、を全体として有する密閉組立体２０が示されている。エラストマシール２２およびポリマーキャップ２６は、示されるように、エラストマシール２２の内側表面２４に対してキャップ２６が接着された状態において概略楕円形状を有することができ、内側表面２４が楕円の内径に一致する。本明細書で使用される「楕円」形状は、形状の中心を基準とした２つ以上の半径として概して画定される形状に相当し、結果として、細長い円（ｅｌｏｎｇａｔｅｄ  ｃｉｒｃｌｅ）または潰れた円（ｓｑｕｉｓｈｅｄ  ｃｉｒｃｌｅ）に似た形状が得られる。密閉組立体２０は、アクチュエータの孔の中の楕円形の溝の中に存在するかまたはアクチュエータに対して直接に接着されるかのいずれかの形で、外側への漏洩がないことを必要とする回転液圧アクチュエータ内で使用されるのに適する。密閉組立体２０は、連続的な形状を形成する湾曲要素の全体の周りに延びることから、湾曲するかまたは非円形の要素の周りに連続的な液密シールを形成することができ、一定の圧力範囲にわたって、低温および高温での流体の浸入に抵抗することができる。密閉組立体２０はまた、漏洩を最小にしながら静的状態および動的状態の両方で密閉することができる。
【００１６】
[0028]次に特に図２を参照すると、エラストマシール２２が、ポリマーキャップ２６の平坦な接着表面２８に対して接着される平坦な内側表面２４を備える半円形断面を有することができることが分かる。エラストマシール２２の円形断面は、エラストマシール２２を圧縮するための密閉環境で生じる圧力を受けることができ、ポリマーキャップ２６を回転要素に対して負荷により接触させる状態で維持するような付勢力をポリマーキャップ２６に提供することができる。そういう意味で、エラストマシール２２はポリマーキャップ２６のための付勢装置として機能する。エラストマシール２２は、径方向においてエラストマシール２２が密閉を行いゴムまたは軟質の高分子化合物などのポリマーキャップ２６を付勢するのを可能にするような、任意適切な材料で形成されてよい。
【００１７】
[0029]ポリマーキャップ２６は平坦な接着表面２８の反対側にある運動用密閉表面３０を有し、この運動用密閉表面３０はシャフトなどの回転要素に対して密閉を行う。見られるように、密閉表面３０は、密閉表面３０の中央で一対の丸みのある先端部３４の間に形成される溝部３２を有することができる。ポリマーキャップ２６は任意適切な高分子材料で形成されてよく、１つの例示の高分子材料としてはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）材料があり、その理由は、本明細書においてさらに説明されるように、それらが概ね良好な摩擦特性、摩耗特性および押出特性を有するからである。
【００１８】
[0030]２つの表面２４および２８を一体に接着する場合、表面２４および２８の一方または両方が部分的に融解され得、その後２つの表面２４および２８が一体に押し込まれ得、それによりエラストマシール２２とポリマーキャップ２６との間に熱的結合が形成される。別法として、エポキシ化合物またはシアノアクリレート化合物などの接着材料がエラストマシール２２に対してポリマーキャップ２６を接着するのに使用されてもよい。本明細書で説明される接着方法が単に例示であること、および、ポリマーキャップ２６が任意適切な手法で内側表面２４に対して接着されてよいことを認識されたい。接着表面２８と内側表面２４との間の接着部は、各表面２８および２４の大部分をもう一方の表面に対して接着させるような形で、形成され得る。例えば図２に見られるように、接着表面２８の実質的に全体が内側表面２４に対して接着され得、それにより、ポリマーキャップ２６とエラストマシール２２との間に高い強度の接着部が形成される。エラストマシール２２に対してポリマーキャップ２６を接着することにより、密閉組立体２０の装着時に、または、密閉環境において差圧が生じるときに起こるような密閉組立体２０の振動時に、これらの２つの部片が互いに対して移動することが防止される。また、エラストマシール２２に対してポリマーキャップ２６を接着することにより、公差を小さくすること、および密閉組立体２０の全体に跨る荷重分布を向上させることも可能となり、それにより、漏洩と、摩擦と、摩耗とのバランスが改善される。
【００１９】
[0031]次に図３を参照すると、図１〜２に示されるポリマーキャップ２６に対して接着されるエラストマシール４２を有する密閉組立体４０の別の実施形態が示されている。見られるように、ポリマーキャップ２６の接着表面２８が、実質的に矩形の断面を有するエラストマシール４２の平坦な表面４４に対して接着される。図１〜２に示されるエラストマシール２２とは異なり、エラストマシール４２は、直角の角４６と、エラストマシール４２の軸方向側部５０内に形成される溝４８とを有し、これらにより、圧力が溝４８の壁を押圧してエラストマシール４２を圧縮し、ポリマーキャップ２６を付勢することが可能になる。別法として、エラストマシール４２内に形成される溝４８は、密閉組立体４０を中に配置するためのハウジング内に形成される突出部に適合していてもよく、それにより密閉組立体４０がハウジング内できつく保持される状態で維持されるようになる。このような例では、ハウジングの突出部は、エラストマシール４２を圧縮してポリマーキャップ２６を付勢するために、溝４８と比較してより大きいサイズであってよい。
【００２０】
[0032]本発明の動作を説明するために、次に図４を参照すると、エラストマシール５２と、エラストマシール５２の内側表面５６に対して接着されるポリマーキャップ５４とを有する本発明による密閉組立体５０のさらに別の実施形態が示されている。見られるように、密閉組立体５０が、アクチュエータのハウジング６０内部に形成される溝として示されるシール空間５８内に装着されており、エラストマシール５２の外側表面５３が溝５８の壁に接触している。ハウジング６０はその中に形成されるチャンバ６２をさらに有し、そこに、シャフト６４の長手方向軸Ａに沿って湾曲するシャフトとして示される運動要素６４が配置される。チャンバ６２がシール空間５８に対して流体接続され、その結果、密閉組立体５０がチャンバ６２の一方の軸方向側部をもう一方から密閉する。見られるように、シャフト６４の湾曲の性質により、湾曲部分６６および６８がハウジング６０を基準として非対称となり、その結果、湾曲部分６６が矢印７０で示される径方向において溝５８に向かって湾曲し、対して、湾曲部分６８が径方向７０において溝５８から離れるように湾曲する。またこれは、チャンバ６２内でシャフト６４をオフセットさせるためにシャフト６４を押すような動作中の環境における圧力によっても起こる。動作中のシャフト６４の非対称性により、示されるように、チャンバ６２の頂部側において、シャフト６４の湾曲部分６６とハウジング６０との間により小さいクリアランスが形成され、示されるように、チャンバ６２の底側において、シャフト６４の湾曲部分６８とハウジング６０との間により大きいクリアランスが形成される。動作中のクリアランスの非対称性の性質を補償するために、ポリマーキャップ５４は、溝５８内に圧力が生じるときにポリマーキャップ５４が押し出されてポリマーキャップ５４の運動用密閉表面７２をシャフト６４に対して押し込んでそれにより運動用密閉表面７２とシャフト６４との間に連続的な液密シールを形成するように、構成される。これが図４に示されており、表面６６に隣接するポリマーキャップ５４の第１の部分７４が表面６６により溝５８の径方向壁７６の方に変形され、対して、第１の部分７４の反対側にありかつ表面６８に隣接するポリマーキャップ５４の第２の部分７８が、溝５８内の圧力により、径方向壁７６から離れてシャフト６４の表面６８の方に押し出され、その結果、ポリマーキャップ５４の長さ方向に沿って連続的な液密シールが形成される。したがって、シャフト６４の表面６８の方にポリマーキャップ５４を押し出すことにより、ポリマーキャップ６８を自己密閉要素にすることが可能となり、これはシャフト６４に対して自動で密閉を行い、密閉組立体５０の長さ方向の全体に跨って連続的な液密シールを形成する。シャフト６４が移動しないときなど、圧力が常に存在するわけではないことから、エラストマシール５２が付勢装置として機能し、シャフト６４に対してポリマーキャップ５４の運動用密閉表面７２を押圧した状態で維持するのに必要な荷重を提供する。押し出しによりポリマーキャップ６８を自己密閉要素にすることが可能となることから、ＰＴＦＥはポリマーキャップ６８を形成するのに良好な材料となり、その理由は、ＰＴＦＥは摩擦特性が低く、良好な摩耗特性および押出特性を有するからである。しかし、選択される材料によって、ポリマーキャップ５４が、圧力により押し出されるとき、シャフト６４に対してまたは別の湾曲要素に対して連続的な液密シールを形成することが可能となる場合においては、ポリマーキャップ５４を形成するのにＰＴＦＥ以外の高分子材料が使用されてもよいことを認識されたい。「湾曲要素」に言及する場合、要素が「湾曲」しているかまたはしていないかを規定する曲率が要素の長手方向におけるものであること、つまり、直線の長手方向軸を中心として画定される円筒は「湾曲要素」ではなく、弧状の長手方向軸を中心として画定される円筒が「湾曲要素」であることを認識されたい。
【００２１】
[0033]次に図５および６を参照すると、エラストマシール８２と、エラストマシール８２の内側表面８６に対して接着されるポリマーキャップ８４とを有する、本発明に従って形成される密閉組立体８０の別の実施形態が示されている。図５に見られるように、ポリマーキャップ８４は加圧時に押し出され得、湾曲するシャフト８８を備える連続的な液密シールを形成する。エラストマシール８２は実質的に矩形の断面を有するように形成され得、凹形の、つまり、外側に突き出るのではなくエラストマシール８２の材料の中に切り入れられる、丸みのある角９０を備える。凹形の角９０は密閉環境では常に加圧流体に面し、流体によって生じる圧力の大きさを増大させ、この圧力がシールを形成するのに利用され得る。ポリマーキャップ８４は、エラストマシール８２の内側表面８６に対して角度をつけられ、ポリマーキャップ８４の軸方向側部９６に隣接するところにおいて材料を排除するような一対の縁部９２をポリマーキャップ８４の運動用密閉表面９４内に有するように形成され得る。縁部９２の端部には、別の一対の縁部９８が運動用密閉表面９４に入り込むように作られ、これらはエラストマシール８２の内側表面８６を基準として縁部９２の反対方向に角度をつけられる。これらの協働する縁部９２および９８は運動用密閉表面９４と運動要素との間に潤滑剤のポケットを形成するのを可能にすることができ、それにより運動用密閉表面９４のところの摩擦が低減される。密閉リップ１００が運動要素に対して密閉を行うように運動用密閉表面９４の中央に形成され得、これは、運動要素に対して密閉を行うのに適する任意の形状を有してよい。動作中、ポリマーキャップ８４が押し出され得、その結果、密閉リップ１００がエラストマシール８２の内側表面８６から離れる方向に膨張して、湾曲する運動要素の湾曲表面に接触するようになる。
【００２２】
[0034]上では、押し出されるポリマーキャップを用いて湾曲する要素または非円形の要素の周りを密閉するものとして図１〜６に示される本発明の実施形態を説明してきたが、湾曲するまたは非円形の要素の周りの連続的な液密シールは、本発明に従って、ポリマーキャップの一定の長さに沿ってポリマーキャップの運動用密閉表面の断面を変化させることによっても形成され得る。例えば、図５に示される密閉組立体８０のポリマーキャップ８４は、ポリマーキャップ８４が、図５の頂部に示されるポリマーキャップ８４の第２の部分１０４とは異なる断面形状を有する、図５の底部に示される第１の部分１０２を有するような形で、製造され得る。示されるように、ポリマーキャップ８４の第１の部分１０２はポリマーキャップ８４の第２の部分１０４より大きい厚さを有し、それにより、第１の部分１０２が、湾曲するシャフト８８の、そのハウジングからのクリアランスがより大きい部分のところで湾曲するシャフト８８と液密シールを形成することが可能となり、また、第２の部分１０４が、湾曲するシャフト８８の、そのハウジングからのクリアランスがより小さい部分のところで湾曲するシャフト８８と液密シールを形成することが可能となる。ポリマーキャップ８４に対して、ポリマーキャップ８４の一定の長さに沿って変化する断面を与えることにより、湾曲するシャフト８８を用いて、連続的な液密シールが形成され得る。第１の部分１０２および第２の部分１０４の厚さが示されるように変化する一方で、これらの部分１０２および１０４の断面も異なる幾何形状を有してよく、これらは寸法のみではなく形状も異なる。キャップ８４の幾何形状と相互関係のある、その長さ方向に沿うポリマーキャップ８４の変化する断面が、キャップ８４を形成する重合体の材料特性と相互関係のある、ポリマーキャップ８４の押出特性との組み合わせで、ポリマーキャップの一定の長さに沿って変化する断面を有しかつ加圧時に押し出されて湾曲要素に対して連続的な液密シールを形成するようなポリマーキャップを形成することができることを認識されたい。
【００２３】
[0035]次に図７〜８を参照すると、本発明に従って形成される密閉組立体１１０の別の実施形態の断面が示されており、この密閉組立体１１０が、内側表面１１４を備えるエラストマシール１１２と、内側表面１１４に対して接着されるポリマーキャップ１１６とを有する。図７および８に見られるように、ポリマーキャップ１１６が密閉組立体１１０の長さ方向全体を通して一定の断面を有し、対して、エラストマシール１１２が、図７に示される第１の部分１１８と、図８に示される第２の部分１２０とを有し、これらが互いに異なる。エラストマシール１１２の第１の部分１１８が例えば凹形である丸みのある角１２２を有することができ、対して、エラストマシール１１２の第２の部分１２０が、丸みを大幅に低減された角１２４を有することができ、また、第２の部分１２０の軸方向側部１２８内に形成される一対の溝１２６を有することができる。そういう意味で、第１の部分１１８の外側表面は第２の部分１２０の外側表面とは異なる形状を有する。第１の部分１１８および第２の部分１２０の形状を変化させることにより、エラストマシール１１２によりポリマーキャップ１１６に対して加えられる圧力の性質が、ポリマーキャップ１１６に接着されるエラストマシール１１２の長さ方向における部分に応じて異なるようになり得、それにより、引き起こされるポリマーキャップ１１６の押し出しの量を変化させることができる。エラストマシール１１２がその長さ方向の全体に沿って変化する断面を有するということは、考えられる一構成ではあるが、必須ではなく、エラストマ１１２を形成しかつ互いに異なる断面を有する、部分１１８および１２０などの、２つの半体のみを有してもよいことを認識されたい。
【００２４】
[0036]次に図９〜１０を参照すると、本発明による密閉組立体１３０のさらに別の実施形態の断面が示されており、これが、内側表面１３４を有するエラストマシール１３２と、内側表面１３４に対して接着されるポリマーキャップ１３６とを備える。図７〜８に示される密閉組立体１１０と同様に、図９〜１０に示される密閉組立体１３０は、その長さ方向に沿って一定の断面を有するポリマーキャップ１３６を有する。ポリマーキャップ１３６の断面形状は図５〜６に示されるポリマーキャップ８４の断面形状に類似し、エラストマシール１３２の内側表面１３４に対してポリマーキャップ１３６が接着されるところに隣接して、追加の一対の溝１３８がポリマーキャップ１３６内に形成される。上で示した内側表面とは異なり、エラストマシール１３２の内側表面１３４は、ポリマーキャップ１３６内に形成される接着用の溝１４２に対して接着される隆起部分１４０を有し、これにより、エラストマシール１３２からポリマーキャップ１３６に対して加えられる圧力の分布を変化させることができる。図７〜８に示されるエラストマシール１１２と同様に、エラストマシール１３２は、第１の部分１４４の軸方向側部１４８内に形成される一対の溝１４６さらにはわずかに丸みのある角１５０を備える第１の部分１４４（図９に示される）と、凹形の丸みのある角１５４を備える第２の部分１５２（図１０に示される）とを有する。
【００２５】
[0037]本発明のポリマーキャップおよびエラストマシールの両方の断面が形成される密閉組立体の長さ方向に沿って変化してよいこと、ならびに、密閉組立体の長さ方向の全体に跨って一方の断面を変化させることが、密閉組立体の長さ方向の全体に跨ってもう一方の断面を変化させることを排除するわけではないことを認識されたい。例えば、密閉組立体は、図７に示されるポリマーキャップおよびエラストマシールの断面形状を有する第１の部分と、図１０に示されるポリマーキャップおよびエラストマシールの断面形状を有する第２の部分とを、共に有するポリマーキャップおよびエラストマシールを有するように形成され得る。したがって、このような密閉組立体は、密閉組立体の長さ方向の全体に跨って変化する断面を有するエラストマシールおよびポリマーキャップを、共に有することになる。また、エラストマシールおよび／またはポリマーキャップの断面を変化させるのではなく、エラストマシールおよび／またはポリマーキャップの断面を変化させる場合と同様の効果を得るために、密閉組立体を配置するところのシール空間の幾何形状がシール空間の長さ方向の全体に跨って変化され得ることも企図される。
【００２６】
[0038]次に図１１を参照すると、エラストマシールの内側表面（図示せず）に対して接着されるポリマーキャップ１６４と共にエラストマシール１６２を有する本発明による密閉組立体１６０のさらに別の実施形態が示されている。見られるように、エラストマシール１６２およびポリマーキャップ１６４が共に実質的に矩形の形状を有し、等しい長さの第２の対の直線状の側部１６８に対して接続される等しい長さの第１の対の直線状の側部１６６を備える。湾曲要素に対してより良好に適合するようにするために、エラストマシール１６２および／またはポリマーキャップ１６４は、各々の側部１６６、１６８がもう一方の側部１６８、１６６に交わるところに、丸みのある角１７０を有することができる。ポリマーキャップ１６４はまた、上で示されて説明されたポリマーキャップと同様に、ポリマーキャップ１６４の運動用密閉表面１７４上に形成される溝部１７２を有することができる。したがって、湾曲する運動要素および非円形の運動要素の周りに連続的な液密シールを形成するために、密閉組立体が多様な形状およびサイズで形成され得ることを認識されたい。
【００２７】
[0039]少なくとも１つの実施形態に関連させて本発明を説明してきたが、本発明は本開示の精神および範囲内でさらに修正され得る。したがって、本出願は、その一般的な原理を使用する本発明の任意の変形形態、使用または適合を包含することを意図される。さらに、本出願は、本発明の関連する技術分野の既知のまたは通例の実施の範囲内にあるような、および、添付の特許請求の範囲の限定の範囲内にあるような、本開示からの逸脱を包含することを意図される。
（項目１）
内側表面を有するエラストマシールと、
前記エラストマシールの前記内側表面に対して接着されかつ運動用密閉表面を有するポリマーキャップであって、前記ポリマーキャップが、前記ポリマーキャップが加圧されるときに、湾曲要素に対して連続的な液密シールを形成するように構成される、ポリマーキャップと
を備える密閉組立体。
（項目２）
前記エラストマシールおよび前記ポリマーキャップのうちの少なくとも一方が実質的に楕円の形状を画定する、項目１に記載の密閉組立体。
（項目３）
前記エラストマシールおよび前記ポリマーキャップの両方が実質的に楕円の形状を画定する、項目２に記載の密閉組立体。
（項目４）
前記エラストマシールが第２のシール部分に対して接続される第１のシール部分を有し、前記第１のシール部分が第１のシール断面形状を画定し、前記第２のシール部分が、前記第１のシール断面形状とは異なる第２のシール断面形状を画定する、項目１に記載の密閉組立体。
（項目５）
前記第１のシール部分が第１のシール外側表面を有し、前記第２のシール部分が第２のシール外側表面を有し、前記第１のシール外側表面が前記第２のシール外側表面と連続し、前記第１のシール外側表面が前記第２のシール外側表面とは異なる形状を有する、項目４に記載の密閉組立体。
（項目６）
前記第１のシール部分および前記第２のシール部分のうちの少なくとも一方がその中に形成される溝を有する、項目４に記載の密閉組立体。
（項目７）
前記第１のシール部分および前記第２のシール部分のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの丸みのある角を有する、項目４に記載の密閉組立体。
（項目８）
前記少なくとも１つの丸みのある角が凹形である、項目７に記載の密閉組立体。
（項目９）
前記ポリマーキャップが第１のキャップ部分および第２のキャップ部分を有し、前記第１のキャップ部分が第１のキャップ断面形状を画定し、前記第２のキャップ部分が、前記第１のキャップ断面形状とは異なる第２のキャップ断面形状を画定する、項目１に記載の密閉組立体。
（項目１０）
前記第１のキャップ部分が第１のキャップ厚さを有し、前記第２のキャップ部分が、前記第１のキャップ厚さとは異なる第２のキャップ厚さを有する、項目９に記載の密閉組立体。
（項目１１）
前記エラストマシールおよび前記ポリマーキャップのうちの少なくとも一方が実質的に矩形の形状を画定する、項目１に記載の密閉組立体。
（項目１２）
前記エラストマシールが実質的に矩形の形状を画定し、前記エラストマシールが少なくとも１つの丸みのある角を有する、項目１１に記載の密閉組立体。
（項目１３）
前記ポリマーキャップの前記運動用密閉表面がその中に形成される少なくとも１つの溝部を有する、項目１２に記載の密閉組立体。
（項目１４）
前記ポリマーキャップが、前記エラストマシールの前記内側表面の少なくとも８０％に対して接着される、項目１に記載の密閉組立体。
（項目１５）
前記ポリマーキャップが、前記エラストマシールの前記内側表面の全体に接着されてこれを実質的に覆う、項目１４に記載の密閉組立体。
（項目１６）
アクチュエータにおいて、
ハウジングであって、その中に形成されるチャンバ、および、その中に形成されて前記チャンバに流体連通されるシール空間を有する、ハウジングと、
前記チャンバ内に配置される運動要素であって、前記運動要素が長手方向軸を画定しかつ前記長手方向軸の方向において湾曲する、運動要素と、
前記運動要素に対して連続的な液密シールを形成するように前記シール空間内に配置される密閉組立体であって、前記密閉組立体が、
前記シール空間の壁に接触する外側表面、および、内側表面を有するエラストマシール、ならびに、
前記エラストマシールの前記内側表面に対して接着されるポリマーキャップであって、前記ポリマーキャップが、圧力下で押し出されて前記運動要素に対して前記液密シールを形成するように構成される、ポリマーキャップを備える、密閉組立体と
を備えるアクチュエータ。
（項目１７）
前記ポリマーキャップがポリテトラフルオロエチレン材料を含む、項目１６に記載のアクチュエータ。
（項目１８）
前記エラストマシールが第２のシール部分に対して接続される第１のシール部分を有し、前記第１のシール部分が第１のシール断面形状を画定し、前記第２のシール部分が、前記第１のシール断面形状とは異なる第２のシール断面形状を画定する、項目１６に記載のアクチュエータ。
（項目１９）
前記第１のシール部分および前記第２のシール部分のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの丸みのある角を有する、項目１８に記載のアクチュエータ。
（項目２０）
前記ポリマーキャップが第１のキャップ部分および第２のキャップ部分を有し、前記第１のキャップ部分が第１のキャップ断面形状を画定し、前記第２のキャップ部分が、前記第１のキャップ断面形状とは異なる第２のキャップ断面形状を画定する、項目１６に記載のアクチュエータ。
【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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【図１１】
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