シール
本発明は、互いに対してスライドするように相互に移動可能な２つの部材（１、３）間をシールするためのシールを提供する。この部材のうちの第１部材は、中にチャネル（２）が形成された本体（３）を備える。チャネル（２）は縦軸を有し、他方の部材（１）は２つの部材（１、３）が縦軸に平行な方向に互いに対してスライドするようにチャネル内に受入可能である。第１部材（１）は、その表面上に形成された少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブ（４、５、６、７、８、３０、３４）を有する。リブ（４、５、６、７、８、３０、３４）は第２部材（３）に対面し、使用中に変形して第２部材（３）のチャネル（２）の壁に当接し、２つの部材（１、３）が静止しているか又は互いに対して移動するときに２つの部材間にシールを与える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール、特に流体の滅菌移送のためのシステムにおいて有用なシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの科学産業においては検証及び責任が重要であり、特に製薬及びバイオテクノロジー産業においてはそうである。これらの産業にとっての主な課題は、プラント内の製造ラインの全体を通して滅菌が正確に且つ再現可能に達成され維持されることを証明する必要があることである。これは、米国ＦＤＡのような規制機関の厳しい要件を満たす形でなされなければならない。物質が１つの滅菌位置から別の滅菌位置に非直接的な手段によって移送されるときに、容認可能基準に適合するのは困難なことがある。こうした移送の間は、信頼できる耐久性のあるシール手段が用いられなければならない。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、互いに対してスライドするように相互に移動可能な２つの部材間をシールするためのシールを提供するものであり、この部材のうちの第１部材は、第２部材に対面するその表面上に、第２部材と接触してそれらが静止しているか又は互いに対して移動しているときに２つの部材間をシールするための、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有する。
２つの部材のうち第１部材はプラスチック材料からなり、リブがそれと一体に形成されるのが理想的である。
リブは、２つの部材が互いに対してスライドする際に該リブが接触する第２部材の表面に沿って引きずられ又は拭うように、十分に変形可能であり且つ可撓性である。部材間の相対移動経路に沿って互いに軸方向に離間された複数のシール・リブが設けられてもよい。
【０００４】
もっとも好ましい実施形態においては、部材の一方は、縦軸を有する第１チャネルが形成された本体を備え、部材の他方は、２つの部材が縦軸に平行な方向に互いに対してスライドするようにチャネル内に受入可能であり、部材のうち第１部材は、第２部材に対面するその表面上に、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有する。
リブ自体は、異なる形状及び構成を有してもよく、そのいずれも、それらが部材間に有効なシールを与えるようなものであれば、適したものとなるであろう。例えば、リブは、その自由シール縁の形状が、Ｕ、Ｖ、Ｗ、「先端が切り取られたＶ」、「先端が切り取られたＷ」又はその他の適切な断面形状で形成されてもよい。
【０００５】
特に役立つのは、こうしたシール装置が、ピストンがハウジング内でスライドして弁の開放端を開放し又は閉鎖するような弁に用いられるときである。こうした場合には、ピストンの半径方向外方に向いた面の周りにリブを形成して、リブがそこから半径方向外方に延びてハウジングの内面に当たるようにすることに利点がある。
さらに、特に役立つのは、２つの部材の互いに対する移動経路に沿ったリブ間の距離が、２つの部材の互いに対する経路に沿った所定の移動距離よりも大きくなるように、第１部材の表面上に本発明に係る少なくとも２つのリブを設けることである。こうした装置は、リブの一方が第２部材の表面上の所定領域内に常に残るようにする。こうした領域は、例えば、ピストンが弁を開放し又は閉鎖するようにハウジングに沿って移動する、流体を滅菌移送するための弁内部の滅菌領域であってもよい。上記のリブ装置は、リブの１つが滅菌領域内に常に残って弁内部の滅菌性を保つようにする。上記のリブ装置は、例えば、ＷＯ０３／０９０８４２号及びＷＯ０５／０１２７７５号に記載された弁のような、流体を滅菌移送するための種々の弁に用いられてもよい。
本発明のシールは、Ｏ−リング・シールのような公知のシール手段の代わりとして又はそれに加えて用いてもよい。
【０００６】
本体の中のチャネルの横方向寸法の許容範囲は、受入可能部材及び少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブに関して、リブが２つの部材間をシールできるようにするために、やや厳密なものとされる。したがって、これらの許容範囲は、適合させるのが困難となったり、費用がかさんだりする。このことから、チャネルの壁と受入可能部材との間にアダプタを設けることに利点があり、アダプタは、チャネルか又は他方の部材に対面する受入可能部材の１つの表面の周りに設けられたエンドレス・スカートを備え、スカートは、部材に接続されて部材と共に移動可能であり、それによりスカートの及びスカートが取り付けられた部材の相互に対面する面がそれらの間にギャップを定めるように離間され、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブは、スカート及び前述の他方の部材の相互に対向する面の１つの周りに形成されており、スカートは、２つの部材が係合したときにスカートと前述の他方の部材との間の寸法上の不揃いに適応するべくスカートを調節できるようにするために十分に変形可能且つ可撓性であり、それにより、２つの部材が静止しているか又は互いに対して移動しているときにスカートと前述の他方の部材との相互に対向する面の間を少なくとも１つのリブがシールできるようになる。
スカートは自由端部と基部を備え、基部の周りでスカートが部材に接続されることが好ましい。
【０００７】
最も好ましい配置においては、スカートは受入可能部材の周りに形成され、リブはスカートの外面の周りに形成され、それにより、使用中にスカートがスカートの外面とチャネルの壁との間の寸法上の不揃いを調節するようにチャネル内で変形して、リブがそれらの間をシールできるようにされる。
スカートは、変形が撤回されるとその元の状態に回復するように十分に弾性があるのが理想的である。
特に役立つのは、前述の弁においてピストンの外方に向いた面の周りにスカートを設け、スカートの外面の周りにリブを形成することである。
【０００８】
最も好ましい配置においては、スカートは、結合手段を介して部材に接続可能な取付部として設けられる。結合手段は、スカートと他方の部材との間のスナップ嵌め装置を含むことが好ましい。スナップ嵌め装置は、スカート及び他方の部材の相互に対向する面の各々の周りに形成された一連の交互の弾性的に変形可能なリブ及び溝を含み、スカート及び他方の部材のリブは、部材及びスカートの対応する溝と係合するように組立体上で変形可能であるのが理想的である。スカートが受入可能部材と結合可能な取付部として設けられる装置においては、スカートに開放端が設けられる。
１つの配置においては、スカートは、好ましくは部材の材料にエンドレス・スロットを形成して、スロットがスカート及び部材の相互に対向するエンドレス面によって定められるようにすることによって、部材と一体に形成されてもよい。
スカートの製造において好ましい材料はプラスチックであるが、他の適切な弾性的に変形可能な材料が用いられてもよい。
【０００９】
スカートは、スカートとスカートが取り付けられる部材の相互に対向する面との間のギャップの中に供給される流体の所定の圧力範囲の下で、十分に弾性的に変形可能となって、他方の部材の方に変形してスカート及び他方の部材との間の少なくとも１つのリブのシール作用を強化するように構成されるのが理想的である。このスカートの特徴は、流体の滅菌移送のための弁における用途に特に有用である。典型的には、こうした弁においては、弁を通って移送される流体は、より高いライン圧の下で供給される。したがって、弁のピストン上にスカートを配置し、ギャップの開口部が流体の流れの方向に対面して、弁に入る流体の一部がギャップの中にも流れるようにすることに利点がある。
１つの配置においては、スカート又は他の部材の周りに複数のリブを形成する代わりに、そうでなければ一対の又はそれ以上の離間されたリブによって占有されることになる、チャネルの縦軸に平行なスカート又は他の部材の長さの上に、肥厚部を形成することができる。
【００１０】
上述のアダプタは、上述のシール・リブでの使用のみに限定されないことが分かるであろう。したがって、別の態様においては、本発明は、２つの部材を接続するためのアダプタを提供し、部材の一方は、縦軸を有するチャネルが形成された本体を備え、部材の他方は、チャネル内に受入可能であり、それにより、２つの部材は縦軸に平行な方向に互いに対してスライドすることができ、アダプタは、チャネル又は他方の部材に対面する受入可能部材の１つの表面の周りに設けられたエンドレス・スカートを備え、スカートは部材に接続され、部材と共に移動可能であり、スカート及びスカートが取り付けられる部材の相互に対向する面は、それらの間にギャップを定めるように離間され、スカートは、２つの部材が係合したときにスカートと前述の他方の部材との間の寸法上の不揃いに適応するべくスカートを調節できるようにするために十分に変形可能であり且つ可撓性であり、それにより、２つの部材の製造において、あまり厳しくない許容範囲が適用される。アダプタには、ここで説明した１つ又はそれ以上のシール・リブが設けられることに利点がある。
ここで、本発明が、単なる例として、本発明に係るシールの幾つかの実施形態を示す付属の図面を参照しながら説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図１０までを参照すると、本体３の円形チャネル２内にスライド可能に受け入れられるシリンダ１が示されている。本発明に係るシール部材が、シリンダ１の外面の周りに形成されるそれぞれ図２、４、６、８及び１０の変形可能リブ４、５、６、７、８の形態で設けられる。リブ４はＵ字形状の断面を有し、リブ５、７及び８はＶ字形状の断面を有し、リブ６はＷ字形状の断面を有する。シリンダ１の直径はチャネル２の直径よりも小さく、一方、リブ４、５、６、７、８の表面の最外領域９は、シリンダ１の外面１ａを超えて突出し、最外領域９の直径がチャネル２の直径よりも大きくなる。シリンダ１はプラスチック材料からなり、リブ４、５、６、７、８はシリンダと一体に形成される。シリンダ上にリブを形成する他の手段も可能であり、そのうちの幾つかを図１５から図２６までを参照しながら以下に説明する。
使用の際に、シリンダ１がチャネル２の中に入れ込まれたときに、リブ４、５、６、７、８の表面の最外領域９が、チャネル２の壁に当接し、シリンダ１がチャネル２に入ることができるように、変形する。当接は、壁１０及びリブ４、５、６、７、８の間にシールが形成されるのに十分なだけ緊密である。このシールは、変形可能リブ４、５、６、７、８がチャネル２の壁に沿って引きずられ又は「拭う」際の、チャネルに沿ったシリンダ１のその後の移動の間、そのままの状態である。
【００１２】
図１１は、１つのリブ５を有するシリンダ１を斜視図で示す。
図１２及び図１３は、流体を滅菌移送するための弁において用いられるピストン１２の端部を示す。こうしたピストンは、ハウジングの開放端を開放し又は閉鎖するように弁のハウジング内で移動可能である。ピストン１２は、ハウジング内のピストンの経路に沿って互いから軸方向に離間された３つのリブ７を有する。同様に、弁の特定のシール要件に応じて、２つのリブ７又は３つ以上の多数のリブが設けられてもよい。
図１４は、ハウジング１５のチャネル１８内に配置されたピストン１４の外面の周りに形成されたリブ７を示す。リブ７は、ピストン１４の溝１７の中に受け入れられたＯ−リング１６と組み合わせて用いられて、ピストン１４の外面とチャネル１８の壁との間にシールを与える。
本発明のシールは、共通の同心軸線を中心として互いに対してスライドする部材間のシールに限定されないことが分かるであろう。むしろ、本発明のシールは、互いに対してスライドするあらゆる２つの表面の間をシールするのに用いることができる。シール・リブは、部材の表面が互いに対してスライドする方向にほぼ平行な軸線に対して実質的に垂直に設けられる。
【００１３】
典型的には、シリンダ１の外径及び本体３のチャネル２の内径の許容範囲は、やや厳密であり、したがって、変形可能リブとチャネルの壁との十分に緊密な当接が達成されることを可能にするように適合させるのは、困難であったり費用がかさんだりする。図１５から図１７までは、シリンダ２０の各端の周りに形成されシリンダ２０の端部２５の外面を包囲する環状エンドレス・プラスチック・スカート２２の形態のアダプタを有する、シリンダ２０を示す。スカート２２は、別個の本体３のチャネル２内に受入れ可能なサイズにされる。スカート２２は、自由端部２３と、その周りでスカートがシリンダ２０に接続される基部２４とを有する。「先端が切り取られたＶ」形状を有する本発明に係る一対の軸方向に離間されたリブ３０が、スカート２２の外面の周りに形成される。スカート２２は、使用の際にスカートがチャネル２内に挿入されると、スカート２２がチャネル２の直径及びスカート自体の外形のそれらの許容範囲内の変動に適応できるように、十分に変形可能且つ可撓性にされる。スカート２２を設けることにより、リブ３０とチャネル２の壁とが十分に緊密に当接して、スカート２２の外面とチャネル３の壁との間にシールが形成されることが保証される。例えば、チャネルの横断面におけるチャネルの直径の公称値からの変動は、結果としてこの断面におけるチャネルの楕円性をもたらす。縦断面においては、変動は、バレリング、サドリング、テーパリングなどのようなチャネルのプロフィールの欠陥をもたらすことになる。同様の寸法上の欠陥は、スカートの外形に存在することがある。図１５においては、スカート２２の１つが、シリンダの一端におけるシリンダ２０の端面３３と整列する端面２６を有することが示されている。他の変形例においては、スカート２２の自由端部２３が、シリンダの端面を越えて延びてもよいことが分かるであろう。
スカート２２は、チャネル３に挿入されたときに過度な変形を打ち消し、変形が撤回されるとその元の形状に戻るように、十分に弾性的に変形可能であることが好ましい。事実上、こうした配置においては、スカート２２は、チャネル３とシリンダ２０との間の弾性アダプタとして働き、チャネルの直径及びスカート２２の外形にあまり厳密でない許容範囲が適用されるようにし、それにより製造コストを低下させる。
【００１４】
図１８から図２０は、流体の滅菌移送に適した弁において用いられるピストン３１を示す。ピストン３１は、ピストンの縦軸に沿って離間されてピストンの外面を取り囲む一対の上述のスカート２２を有し、各スカート２２は、一対の軸方向に離間されたリブ３０を有する。ピストン３１は、そこから外方に突出することなくハウジング（図示せず）内で移動するようになっている。図２１及び図２２は、ピストン３１に類似しているが別個の装置に接続するために一方の端に突起付き留め部４１を有するピストン４０を示す。使用中に、突起付き留め部４１は、ハウジングから外方に突出する。図１８及び図２１は、それらの自由端部２３と、ピストンの端部の中間に位置する基部２４とを有するスカート２２を示す。
【００１５】
図１５及び図１６においては、スカート２２の相互に対面する内面及びシリンダ２０の外面によって定められるシリンダ２０の材料内の環状スロット２１を形成することによってシリンダ２０と一体に形成されたスカート２２が示されている。同様に、スカート２２は、図１８から図２１までのピストン３１及び４０と一体に形成される。しかしながら、本発明のスカートは、多少なりともこうした配置に限定されない。事実上、より好ましい選択肢は、スカートを個別の取付部として設けることである。図２３は、シリンダの各端の周りのシリンダの外面周囲に取り付けられた個別部品として開放端付きスカート４５を有するシリンダ２８を示す。図２３ａに示されるように、各スカート４５は、使用中にシリンダ２８の外面と接触するスカートの基部２４に内方突出部４６を有する。突出部４６を設けることにより、スカートの相互に対向する内面とシリンダの外面との間に環状スロット２１が定められる。図２４は、ピストン６０の外面の周囲に取り付けられた個別部品として開放端付きスカート５２を有するピストン６０の端部６０５を示す。スカート５２は、スナップ嵌め係止部６１によってピストン６０と結合される（図２４）。図面には示されていないが、ピストン６０の他方の端部に同様のスカートが設けられる。図２５及び図２５ａに最も良く示されているように、スナップ嵌め係止部６１は、使用中にピストン６０に対面するスカート５２の内面周囲に形成された複数の交互の弾性的に変形可能なリッジ６２及び溝６３を備える。ピストン６０の外面周囲に、適合するリッジ６８及び溝６９（図２７及び図２８参照）が形成される。ピストン６０のリッジ６８及び溝６９を含む部分の材料は、リッジ及び溝が弾性的に変形可能となるように選択され、例えば、プラスチック材料である。組み立て時に、スカート５２がピストン６０に沿って前進するのに伴って、リッジ６２及び６８が変形してスカートが前進できるようになる。スカート５２がピストン６０に沿って所定位置に到達したときに、リッジ６２及び６８がそれぞれ溝６３及び６９の中に嵌って、スカート５２がピストン６０と係合した状態で係止する。したがって、スカート５２は、ピストン６０と共に移動することのみ許される。スカート５２及びピストン６０を結合するために他の手段が設けられてもよいことが分かるであろう。スカート５２は、本発明に係る一対の軸方向に離間されたリブ３４を有する。図２６に示されるように、各リブ３４は、長いテーパ側部３４ａ、短いテーパ側部３４ｂ、及び側部３４ａと側部３４ｂとの中間の周辺円筒形面３４ｃを有する。
それぞれリブ３０及び３４を有するスカート２２及び５２が示されているが、スカートは、リブ４、５、６、７及び８のいずれか、又はそれらのいずれかの組み合わせ、並びに、本発明に係る他の形状に同様に適している。
【００１６】
流体を滅菌移送するための弁への適用において、スカート２２、５２は、ピストン及び弁のハウジングの特定のサイズ及び形状に適合するようになっている。例えば、図２９に示されるように、ピストン６０及びこうした弁のハウジング６５は、典型的に注入成形によって製造され、したがって、それらのそれぞれのモールドからのピストン６０及びハウジング６５の取り出しを容易にするように、ピストン６０の外面及びハウジング６５内のチャネルの壁６６が一方の端から他方の端へテーパする。図３０に示されるように、チャネル内でのピストン６０の移動の間、リブ３４がスカート５２及びハウジング６５間をシールできるようにするために、スカート５２の外面、及び、それに沿ってピストン６０が移動するチャネルの壁６６の領域６７が、ピストン６０の移動経路に平行に形成される。図３０においては、ピストン６０は、弁が閉鎖される位置に示されている。弁を開放するために、ピストン６０は、図３０の矢印Ｇの方向にハウジングの狭い端から離れる方へ移動しなければならない。チャネルの狭い端の近位の第１リブ３４と狭い端の遠位の領域６７の端部６７ａとの間の領域６７の長さは、チャネルの狭い端の遠位の第２リブ３４が直線領域６７の端６７ａを越えて移動するのを防止するために、リブ３４間の距離の少なくとも２倍となるように選択される。幾つかの弁は、弁を開放して弁を再び閉鎖した後でピストン６０がチャネル内で後方に移動できるように構成することができる。この移動の間、ピストン６０は、図３０に示されたその元の位置を越えて後方に移動し、弁を再び閉鎖するためにチャネルの狭い端の方に余分の距離を移動する。この移動を可能にするために、図３０に示されるように、第１リブ３４とチャネル６６の狭い端の近位の領域６７の第２端６７ｃとの間に余分の直線長さ６７ｂが与えられる。こうした弁においては、ピストン６０の端の周りに設置された２つのスカート５２の外径は、ハウジング６５の端においてチャネルの異なる直径に適合するべく互いに異なっている。
【００１７】
図２４に示されるように、ピストン６０は、ピストンの小直径の近位端部分６０５を有するピストンの部分６０２と大直径の遠位端部分を有する部分６０３との間に延びる端面６０１を有することができる。スカート５２がピストン６０に結合されたときに、端面６０１に面するスカート５２の端面５２１、部分６０２の外面及びピストンの端面６０１が、リブ３４と共に弁において用いられるシーリングＯ−リング（図示せず）を受け入れるための溝８０を定める。
流体を滅菌移送するための弁におけるスカート５２の別の有用な特徴及び機能を、図２４を参照しながら説明する。弁の使用中に、ピストン６０の端部６０５において弁に入る流体は、普通は、増加した圧力の下で供給される。流体がピストン６０の他方の端部の方に流れるのに伴って、幾らかの流体がスロット２１に入り、スカート５２の内面に外からの圧力をかけて、スカートを外向きに変形させ、リブ３４のシーリング効果を強化する。
【００１８】
リブ４、５、６、７、８、３０、３４は、シリンダ１の周囲に形成されるものとして説明されているが、もちろん、こうしたリブ４、５、６、７、８、３０、３４は、チャネル２内に受け入れられたシリンダ１の外面１ａとのシールを形成するために、本体３のチャネル２を定める壁の周りに設けられてもよい。同様に、スカートは、スカートの内面と本体の外面との間にシールが形成されるように、チャネル内の壁の周りに形成されてもよい。さらに、１つ又はそれ以上のリブは、必ずしもスカートの周りに形成される必要はない。例えば、リブは、チャネルの周りに形成されてもよく、一方、リブを備えていないスカートは、チャネル内に受入可能な本体の周りに形成されてもよい。同様に、リブは、本体の周りに設けられてもよく、一方、スカートは、チャネル内の壁の周りに設けられてもよい。
スカートの製造においてはプラスチック材料以外の適切な材料が用いられてもよい。
本発明のリブ又はスカートのいずれも、シリンダ又は円形チャネルにおける使用のみに限定されず、実際には、本体の周り、或いは、例えば四角形又はシールを与えるのに適したその他の形状といった何らかの断面形状のチャネルの壁の周りに設けることができる。
【００１９】
さらに、本発明のスカート２２、５２は、上述のシーリング・リブ４、５、６、７、８、３０、３４と組み合わせての使用のみに限定されない。スカート２２、５２は、２つの部材を、それらの間をシールすることなく接続するためにだけ用いることができる。２つの部材は、例えば、中にチャネルが形成された第１本体と、２つの部材が互いに対してスライドできるようにチャネル内に受入可能な第２本体とを含むことができる。スカート２２、５２は、第１本体内のチャネルの壁の周りに、又は第２本体の外面の周りに設けられて、２つの本体が係合したときにスカートが弾性的に変形してスカートとチャネルの壁又は第２本体の外面の１つとの間の寸法上の不揃いに適応するようにしてもよい。したがって、２つの本体間にスカートを設けることにより、２つの本体の製造においてあまり厳密でない許容範囲が適用される。
【００２０】
もちろん、本発明は、単なる例として与えられた、ここで説明されるような特定の詳細に限定されず、添付の請求項において定められる本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】円筒形本体に形成されたシール・リブの第１実施形態の側面図である。
【図２】シール・リブを示す図１の一部の拡大図である。
【図３】円筒形本体に形成されたシール・リブの第２実施形態の側面図である。
【図４】シール・リブを示す図３の一部の拡大図である。
【図５】円筒形本体に形成されたシール・リブの第３実施形態の側面図である。
【図６】シール・リブを示す図５の一部の拡大図である。
【図７】円筒形本体に形成されたシール・リブの第４実施形態の側面図である。
【図８】シール・リブを示す図７の一部の拡大図である。
【図９】円筒形本体に形成されたシール・リブの第５実施形態の側面図である。
【図１０】シール・リブを示す図９の一部の拡大図である。
【図１１】第１実施形態の１つのシール・リブを有するスライド部材の斜視図である。
【図１２】第４実施形態の３つのシール・リブを有するピストンの一部の側面図である。
【図１３】シール・リブを示す図１２の一部の拡大断面図である。
【図１４】Ｏ−リング・シールと組み合わせて用いられるシーリング・リブの第４実施形態の側面断面図である。
【図１５】各端部に設けられた弾性的に変形可能なスカートの形態のアダプタを有し、スカートが該スカートの外面上に形成された本発明に係るシール・リブを有する、シリンダの横断面図である。
【図１６】本発明に係るスカート及びシール・リブを詳細に示す、図１５の領域Ｘの拡大図である。
【図１７】スカート上に設けられたシール・リブの１つを詳細に示す、図１６の領域Ｙの拡大図である。
【図１８】図１５に示されたものと類似した一対のスカートを有し、ハウジングから外方に突出することなくハウジング内で移動するようになっているピストンの横断面図である。
【図１９】ピストンの一端にシール・リブを備えたスカートを示す、図１８の領域Ｗの拡大図である。
【図２０】ピストンの反対側の端におけるスカートの外面を示す、図１８のピストンの一部の側面図である。
【図２１】図１５及び図１８に示されたものと類似した一対のスカートを有し、別の装置に接続するための突起付き留め部を有するピストンの横断面図である。
【図２２】突起付き留め部を有するピストンの端の近位にシール・リブを備えたスカートを示す、図２１の領域Ｚの拡大図である。
【図２３】図１５に示されたものと類似しているが付属物として設けられたスカートを有するシリンダの横断面図である。
【図２３ａ】図２３の領域Ｓの拡大図である。
【図２４】図１５に示されたものと類似しているが付属物として設けられたスカートを有するピストンの一部の側面図である。
【図２５】図２３のスカートの拡大部分側面図である。
【図２５ａ】スカートのスナップ係止装置を示す、図２４の領域Ｐの拡大図である。
【図２６】スカートの外面の周りに形成された本発明に係るシール・リブを示す、図２４の領域Ｑの拡大図である。
【図２７】図２３に示されたものに類似しているがスカートを備えていない、ピストンの一部の側面図である。
【図２８】図２７の領域Ｖの拡大図である。
【図２９】ピストンの外面のテーパ面と、ピストンが移動するハウジング内のチャネルの壁を誇張して示す、ピストン及びハウジングの概略的な横断面図である。
【図３０】スカート上のリブに接触するためのハウジング内の直線領域を示す、ハウジング内に位置決めされた図２３のピストンの拡大略断面図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール、特に流体の滅菌移送のためのシステムにおいて有用なシールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの科学産業においては検証及び責任が重要であり、特に製薬及びバイオテクノロジー産業においてはそうである。これらの産業にとっての主な課題は、プラント内の製造ラインの全体を通して滅菌が正確に且つ再現可能に達成され維持されることを証明する必要があることである。これは、米国ＦＤＡのような規制機関の厳しい要件を満たす形でなされなければならない。物質が１つの滅菌位置から別の滅菌位置に非直接的な手段によって移送されるときに、容認可能基準に適合するのは困難なことがある。こうした移送の間は、信頼できる耐久性のあるシール手段が用いられなければならない。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は、互いに対してスライドするように相互に移動可能な２つの部材間をシールするためのシールを提供するものであり、この部材のうちの第１部材は、第２部材に対面するその表面上に、第２部材と接触してそれらが静止しているか又は互いに対して移動しているときに２つの部材間をシールするための、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有する。
２つの部材のうち第１部材はプラスチック材料からなり、リブがそれと一体に形成されるのが理想的である。
リブは、２つの部材が互いに対してスライドする際に該リブが接触する第２部材の表面に沿って引きずられ又は拭うように、十分に変形可能であり且つ可撓性である。部材間の相対移動経路に沿って互いに軸方向に離間された複数のシール・リブが設けられてもよい。
【０００４】
もっとも好ましい実施形態においては、部材の一方は、縦軸を有する第１チャネルが形成された本体を備え、部材の他方は、２つの部材が縦軸に平行な方向に互いに対してスライドするようにチャネル内に受入可能であり、部材のうち第１部材は、第２部材に対面するその表面上に、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有する。
リブ自体は、異なる形状及び構成を有してもよく、そのいずれも、それらが部材間に有効なシールを与えるようなものであれば、適したものとなるであろう。例えば、リブは、その自由シール縁の形状が、Ｕ、Ｖ、Ｗ、「先端が切り取られたＶ」、「先端が切り取られたＷ」又はその他の適切な断面形状で形成されてもよい。
【０００５】
特に役立つのは、こうしたシール装置が、ピストンがハウジング内でスライドして弁の開放端を開放し又は閉鎖するような弁に用いられるときである。こうした場合には、ピストンの半径方向外方に向いた面の周りにリブを形成して、リブがそこから半径方向外方に延びてハウジングの内面に当たるようにすることに利点がある。
さらに、特に役立つのは、２つの部材の互いに対する移動経路に沿ったリブ間の距離が、２つの部材の互いに対する経路に沿った所定の移動距離よりも大きくなるように、第１部材の表面上に本発明に係る少なくとも２つのリブを設けることである。こうした装置は、リブの一方が第２部材の表面上の所定領域内に常に残るようにする。こうした領域は、例えば、ピストンが弁を開放し又は閉鎖するようにハウジングに沿って移動する、流体を滅菌移送するための弁内部の滅菌領域であってもよい。上記のリブ装置は、リブの１つが滅菌領域内に常に残って弁内部の滅菌性を保つようにする。上記のリブ装置は、例えば、ＷＯ０３／０９０８４２号及びＷＯ０５／０１２７７５号に記載された弁のような、流体を滅菌移送するための種々の弁に用いられてもよい。
本発明のシールは、Ｏ−リング・シールのような公知のシール手段の代わりとして又はそれに加えて用いてもよい。
【０００６】
本体の中のチャネルの横方向寸法の許容範囲は、受入可能部材及び少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブに関して、リブが２つの部材間をシールできるようにするために、やや厳密なものとされる。したがって、これらの許容範囲は、適合させるのが困難となったり、費用がかさんだりする。このことから、チャネルの壁と受入可能部材との間にアダプタを設けることに利点があり、アダプタは、チャネルか又は他方の部材に対面する受入可能部材の１つの表面の周りに設けられたエンドレス・スカートを備え、スカートは、部材に接続されて部材と共に移動可能であり、それによりスカートの及びスカートが取り付けられた部材の相互に対面する面がそれらの間にギャップを定めるように離間され、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブは、スカート及び前述の他方の部材の相互に対向する面の１つの周りに形成されており、スカートは、２つの部材が係合したときにスカートと前述の他方の部材との間の寸法上の不揃いに適応するべくスカートを調節できるようにするために十分に変形可能且つ可撓性であり、それにより、２つの部材が静止しているか又は互いに対して移動しているときにスカートと前述の他方の部材との相互に対向する面の間を少なくとも１つのリブがシールできるようになる。
スカートは自由端部と基部を備え、基部の周りでスカートが部材に接続されることが好ましい。
【０００７】
最も好ましい配置においては、スカートは受入可能部材の周りに形成され、リブはスカートの外面の周りに形成され、それにより、使用中にスカートがスカートの外面とチャネルの壁との間の寸法上の不揃いを調節するようにチャネル内で変形して、リブがそれらの間をシールできるようにされる。
スカートは、変形が撤回されるとその元の状態に回復するように十分に弾性があるのが理想的である。
特に役立つのは、前述の弁においてピストンの外方に向いた面の周りにスカートを設け、スカートの外面の周りにリブを形成することである。
【０００８】
最も好ましい配置においては、スカートは、結合手段を介して部材に接続可能な取付部として設けられる。結合手段は、スカートと他方の部材との間のスナップ嵌め装置を含むことが好ましい。スナップ嵌め装置は、スカート及び他方の部材の相互に対向する面の各々の周りに形成された一連の交互の弾性的に変形可能なリブ及び溝を含み、スカート及び他方の部材のリブは、部材及びスカートの対応する溝と係合するように組立体上で変形可能であるのが理想的である。スカートが受入可能部材と結合可能な取付部として設けられる装置においては、スカートに開放端が設けられる。
１つの配置においては、スカートは、好ましくは部材の材料にエンドレス・スロットを形成して、スロットがスカート及び部材の相互に対向するエンドレス面によって定められるようにすることによって、部材と一体に形成されてもよい。
スカートの製造において好ましい材料はプラスチックであるが、他の適切な弾性的に変形可能な材料が用いられてもよい。
【０００９】
スカートは、スカートとスカートが取り付けられる部材の相互に対向する面との間のギャップの中に供給される流体の所定の圧力範囲の下で、十分に弾性的に変形可能となって、他方の部材の方に変形してスカート及び他方の部材との間の少なくとも１つのリブのシール作用を強化するように構成されるのが理想的である。このスカートの特徴は、流体の滅菌移送のための弁における用途に特に有用である。典型的には、こうした弁においては、弁を通って移送される流体は、より高いライン圧の下で供給される。したがって、弁のピストン上にスカートを配置し、ギャップの開口部が流体の流れの方向に対面して、弁に入る流体の一部がギャップの中にも流れるようにすることに利点がある。
１つの配置においては、スカート又は他の部材の周りに複数のリブを形成する代わりに、そうでなければ一対の又はそれ以上の離間されたリブによって占有されることになる、チャネルの縦軸に平行なスカート又は他の部材の長さの上に、肥厚部を形成することができる。
【００１０】
上述のアダプタは、上述のシール・リブでの使用のみに限定されないことが分かるであろう。したがって、別の態様においては、本発明は、２つの部材を接続するためのアダプタを提供し、部材の一方は、縦軸を有するチャネルが形成された本体を備え、部材の他方は、チャネル内に受入可能であり、それにより、２つの部材は縦軸に平行な方向に互いに対してスライドすることができ、アダプタは、チャネル又は他方の部材に対面する受入可能部材の１つの表面の周りに設けられたエンドレス・スカートを備え、スカートは部材に接続され、部材と共に移動可能であり、スカート及びスカートが取り付けられる部材の相互に対向する面は、それらの間にギャップを定めるように離間され、スカートは、２つの部材が係合したときにスカートと前述の他方の部材との間の寸法上の不揃いに適応するべくスカートを調節できるようにするために十分に変形可能であり且つ可撓性であり、それにより、２つの部材の製造において、あまり厳しくない許容範囲が適用される。アダプタには、ここで説明した１つ又はそれ以上のシール・リブが設けられることに利点がある。
ここで、本発明が、単なる例として、本発明に係るシールの幾つかの実施形態を示す付属の図面を参照しながら説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１から図１０までを参照すると、本体３の円形チャネル２内にスライド可能に受け入れられるシリンダ１が示されている。本発明に係るシール部材が、シリンダ１の外面の周りに形成されるそれぞれ図２、４、６、８及び１０の変形可能リブ４、５、６、７、８の形態で設けられる。リブ４はＵ字形状の断面を有し、リブ５、７及び８はＶ字形状の断面を有し、リブ６はＷ字形状の断面を有する。シリンダ１の直径はチャネル２の直径よりも小さく、一方、リブ４、５、６、７、８の表面の最外領域９は、シリンダ１の外面１ａを超えて突出し、最外領域９の直径がチャネル２の直径よりも大きくなる。シリンダ１はプラスチック材料からなり、リブ４、５、６、７、８はシリンダと一体に形成される。シリンダ上にリブを形成する他の手段も可能であり、そのうちの幾つかを図１５から図２６までを参照しながら以下に説明する。
使用の際に、シリンダ１がチャネル２の中に入れ込まれたときに、リブ４、５、６、７、８の表面の最外領域９が、チャネル２の壁に当接し、シリンダ１がチャネル２に入ることができるように、変形する。当接は、壁１０及びリブ４、５、６、７、８の間にシールが形成されるのに十分なだけ緊密である。このシールは、変形可能リブ４、５、６、７、８がチャネル２の壁に沿って引きずられ又は「拭う」際の、チャネルに沿ったシリンダ１のその後の移動の間、そのままの状態である。
【００１２】
図１１は、１つのリブ５を有するシリンダ１を斜視図で示す。
図１２及び図１３は、流体を滅菌移送するための弁において用いられるピストン１２の端部を示す。こうしたピストンは、ハウジングの開放端を開放し又は閉鎖するように弁のハウジング内で移動可能である。ピストン１２は、ハウジング内のピストンの経路に沿って互いから軸方向に離間された３つのリブ７を有する。同様に、弁の特定のシール要件に応じて、２つのリブ７又は３つ以上の多数のリブが設けられてもよい。
図１４は、ハウジング１５のチャネル１８内に配置されたピストン１４の外面の周りに形成されたリブ７を示す。リブ７は、ピストン１４の溝１７の中に受け入れられたＯ−リング１６と組み合わせて用いられて、ピストン１４の外面とチャネル１８の壁との間にシールを与える。
本発明のシールは、共通の同心軸線を中心として互いに対してスライドする部材間のシールに限定されないことが分かるであろう。むしろ、本発明のシールは、互いに対してスライドするあらゆる２つの表面の間をシールするのに用いることができる。シール・リブは、部材の表面が互いに対してスライドする方向にほぼ平行な軸線に対して実質的に垂直に設けられる。
【００１３】
典型的には、シリンダ１の外径及び本体３のチャネル２の内径の許容範囲は、やや厳密であり、したがって、変形可能リブとチャネルの壁との十分に緊密な当接が達成されることを可能にするように適合させるのは、困難であったり費用がかさんだりする。図１５から図１７までは、シリンダ２０の各端の周りに形成されシリンダ２０の端部２５の外面を包囲する環状エンドレス・プラスチック・スカート２２の形態のアダプタを有する、シリンダ２０を示す。スカート２２は、別個の本体３のチャネル２内に受入れ可能なサイズにされる。スカート２２は、自由端部２３と、その周りでスカートがシリンダ２０に接続される基部２４とを有する。「先端が切り取られたＶ」形状を有する本発明に係る一対の軸方向に離間されたリブ３０が、スカート２２の外面の周りに形成される。スカート２２は、使用の際にスカートがチャネル２内に挿入されると、スカート２２がチャネル２の直径及びスカート自体の外形のそれらの許容範囲内の変動に適応できるように、十分に変形可能且つ可撓性にされる。スカート２２を設けることにより、リブ３０とチャネル２の壁とが十分に緊密に当接して、スカート２２の外面とチャネル３の壁との間にシールが形成されることが保証される。例えば、チャネルの横断面におけるチャネルの直径の公称値からの変動は、結果としてこの断面におけるチャネルの楕円性をもたらす。縦断面においては、変動は、バレリング、サドリング、テーパリングなどのようなチャネルのプロフィールの欠陥をもたらすことになる。同様の寸法上の欠陥は、スカートの外形に存在することがある。図１５においては、スカート２２の１つが、シリンダの一端におけるシリンダ２０の端面３３と整列する端面２６を有することが示されている。他の変形例においては、スカート２２の自由端部２３が、シリンダの端面を越えて延びてもよいことが分かるであろう。
スカート２２は、チャネル３に挿入されたときに過度な変形を打ち消し、変形が撤回されるとその元の形状に戻るように、十分に弾性的に変形可能であることが好ましい。事実上、こうした配置においては、スカート２２は、チャネル３とシリンダ２０との間の弾性アダプタとして働き、チャネルの直径及びスカート２２の外形にあまり厳密でない許容範囲が適用されるようにし、それにより製造コストを低下させる。
【００１４】
図１８から図２０は、流体の滅菌移送に適した弁において用いられるピストン３１を示す。ピストン３１は、ピストンの縦軸に沿って離間されてピストンの外面を取り囲む一対の上述のスカート２２を有し、各スカート２２は、一対の軸方向に離間されたリブ３０を有する。ピストン３１は、そこから外方に突出することなくハウジング（図示せず）内で移動するようになっている。図２１及び図２２は、ピストン３１に類似しているが別個の装置に接続するために一方の端に突起付き留め部４１を有するピストン４０を示す。使用中に、突起付き留め部４１は、ハウジングから外方に突出する。図１８及び図２１は、それらの自由端部２３と、ピストンの端部の中間に位置する基部２４とを有するスカート２２を示す。
【００１５】
図１５及び図１６においては、スカート２２の相互に対面する内面及びシリンダ２０の外面によって定められるシリンダ２０の材料内の環状スロット２１を形成することによってシリンダ２０と一体に形成されたスカート２２が示されている。同様に、スカート２２は、図１８から図２１までのピストン３１及び４０と一体に形成される。しかしながら、本発明のスカートは、多少なりともこうした配置に限定されない。事実上、より好ましい選択肢は、スカートを個別の取付部として設けることである。図２３は、シリンダの各端の周りのシリンダの外面周囲に取り付けられた個別部品として開放端付きスカート４５を有するシリンダ２８を示す。図２３ａに示されるように、各スカート４５は、使用中にシリンダ２８の外面と接触するスカートの基部２４に内方突出部４６を有する。突出部４６を設けることにより、スカートの相互に対向する内面とシリンダの外面との間に環状スロット２１が定められる。図２４は、ピストン６０の外面の周囲に取り付けられた個別部品として開放端付きスカート５２を有するピストン６０の端部６０５を示す。スカート５２は、スナップ嵌め係止部６１によってピストン６０と結合される（図２４）。図面には示されていないが、ピストン６０の他方の端部に同様のスカートが設けられる。図２５及び図２５ａに最も良く示されているように、スナップ嵌め係止部６１は、使用中にピストン６０に対面するスカート５２の内面周囲に形成された複数の交互の弾性的に変形可能なリッジ６２及び溝６３を備える。ピストン６０の外面周囲に、適合するリッジ６８及び溝６９（図２７及び図２８参照）が形成される。ピストン６０のリッジ６８及び溝６９を含む部分の材料は、リッジ及び溝が弾性的に変形可能となるように選択され、例えば、プラスチック材料である。組み立て時に、スカート５２がピストン６０に沿って前進するのに伴って、リッジ６２及び６８が変形してスカートが前進できるようになる。スカート５２がピストン６０に沿って所定位置に到達したときに、リッジ６２及び６８がそれぞれ溝６３及び６９の中に嵌って、スカート５２がピストン６０と係合した状態で係止する。したがって、スカート５２は、ピストン６０と共に移動することのみ許される。スカート５２及びピストン６０を結合するために他の手段が設けられてもよいことが分かるであろう。スカート５２は、本発明に係る一対の軸方向に離間されたリブ３４を有する。図２６に示されるように、各リブ３４は、長いテーパ側部３４ａ、短いテーパ側部３４ｂ、及び側部３４ａと側部３４ｂとの中間の周辺円筒形面３４ｃを有する。
それぞれリブ３０及び３４を有するスカート２２及び５２が示されているが、スカートは、リブ４、５、６、７及び８のいずれか、又はそれらのいずれかの組み合わせ、並びに、本発明に係る他の形状に同様に適している。
【００１６】
流体を滅菌移送するための弁への適用において、スカート２２、５２は、ピストン及び弁のハウジングの特定のサイズ及び形状に適合するようになっている。例えば、図２９に示されるように、ピストン６０及びこうした弁のハウジング６５は、典型的に注入成形によって製造され、したがって、それらのそれぞれのモールドからのピストン６０及びハウジング６５の取り出しを容易にするように、ピストン６０の外面及びハウジング６５内のチャネルの壁６６が一方の端から他方の端へテーパする。図３０に示されるように、チャネル内でのピストン６０の移動の間、リブ３４がスカート５２及びハウジング６５間をシールできるようにするために、スカート５２の外面、及び、それに沿ってピストン６０が移動するチャネルの壁６６の領域６７が、ピストン６０の移動経路に平行に形成される。図３０においては、ピストン６０は、弁が閉鎖される位置に示されている。弁を開放するために、ピストン６０は、図３０の矢印Ｇの方向にハウジングの狭い端から離れる方へ移動しなければならない。チャネルの狭い端の近位の第１リブ３４と狭い端の遠位の領域６７の端部６７ａとの間の領域６７の長さは、チャネルの狭い端の遠位の第２リブ３４が直線領域６７の端６７ａを越えて移動するのを防止するために、リブ３４間の距離の少なくとも２倍となるように選択される。幾つかの弁は、弁を開放して弁を再び閉鎖した後でピストン６０がチャネル内で後方に移動できるように構成することができる。この移動の間、ピストン６０は、図３０に示されたその元の位置を越えて後方に移動し、弁を再び閉鎖するためにチャネルの狭い端の方に余分の距離を移動する。この移動を可能にするために、図３０に示されるように、第１リブ３４とチャネル６６の狭い端の近位の領域６７の第２端６７ｃとの間に余分の直線長さ６７ｂが与えられる。こうした弁においては、ピストン６０の端の周りに設置された２つのスカート５２の外径は、ハウジング６５の端においてチャネルの異なる直径に適合するべく互いに異なっている。
【００１７】
図２４に示されるように、ピストン６０は、ピストンの小直径の近位端部分６０５を有するピストンの部分６０２と大直径の遠位端部分を有する部分６０３との間に延びる端面６０１を有することができる。スカート５２がピストン６０に結合されたときに、端面６０１に面するスカート５２の端面５２１、部分６０２の外面及びピストンの端面６０１が、リブ３４と共に弁において用いられるシーリングＯ−リング（図示せず）を受け入れるための溝８０を定める。
流体を滅菌移送するための弁におけるスカート５２の別の有用な特徴及び機能を、図２４を参照しながら説明する。弁の使用中に、ピストン６０の端部６０５において弁に入る流体は、普通は、増加した圧力の下で供給される。流体がピストン６０の他方の端部の方に流れるのに伴って、幾らかの流体がスロット２１に入り、スカート５２の内面に外からの圧力をかけて、スカートを外向きに変形させ、リブ３４のシーリング効果を強化する。
【００１８】
リブ４、５、６、７、８、３０、３４は、シリンダ１の周囲に形成されるものとして説明されているが、もちろん、こうしたリブ４、５、６、７、８、３０、３４は、チャネル２内に受け入れられたシリンダ１の外面１ａとのシールを形成するために、本体３のチャネル２を定める壁の周りに設けられてもよい。同様に、スカートは、スカートの内面と本体の外面との間にシールが形成されるように、チャネル内の壁の周りに形成されてもよい。さらに、１つ又はそれ以上のリブは、必ずしもスカートの周りに形成される必要はない。例えば、リブは、チャネルの周りに形成されてもよく、一方、リブを備えていないスカートは、チャネル内に受入可能な本体の周りに形成されてもよい。同様に、リブは、本体の周りに設けられてもよく、一方、スカートは、チャネル内の壁の周りに設けられてもよい。
スカートの製造においてはプラスチック材料以外の適切な材料が用いられてもよい。
本発明のリブ又はスカートのいずれも、シリンダ又は円形チャネルにおける使用のみに限定されず、実際には、本体の周り、或いは、例えば四角形又はシールを与えるのに適したその他の形状といった何らかの断面形状のチャネルの壁の周りに設けることができる。
【００１９】
さらに、本発明のスカート２２、５２は、上述のシーリング・リブ４、５、６、７、８、３０、３４と組み合わせての使用のみに限定されない。スカート２２、５２は、２つの部材を、それらの間をシールすることなく接続するためにだけ用いることができる。２つの部材は、例えば、中にチャネルが形成された第１本体と、２つの部材が互いに対してスライドできるようにチャネル内に受入可能な第２本体とを含むことができる。スカート２２、５２は、第１本体内のチャネルの壁の周りに、又は第２本体の外面の周りに設けられて、２つの本体が係合したときにスカートが弾性的に変形してスカートとチャネルの壁又は第２本体の外面の１つとの間の寸法上の不揃いに適応するようにしてもよい。したがって、２つの本体間にスカートを設けることにより、２つの本体の製造においてあまり厳密でない許容範囲が適用される。
【００２０】
もちろん、本発明は、単なる例として与えられた、ここで説明されるような特定の詳細に限定されず、添付の請求項において定められる本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正を加えることができることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】円筒形本体に形成されたシール・リブの第１実施形態の側面図である。
【図２】シール・リブを示す図１の一部の拡大図である。
【図３】円筒形本体に形成されたシール・リブの第２実施形態の側面図である。
【図４】シール・リブを示す図３の一部の拡大図である。
【図５】円筒形本体に形成されたシール・リブの第３実施形態の側面図である。
【図６】シール・リブを示す図５の一部の拡大図である。
【図７】円筒形本体に形成されたシール・リブの第４実施形態の側面図である。
【図８】シール・リブを示す図７の一部の拡大図である。
【図９】円筒形本体に形成されたシール・リブの第５実施形態の側面図である。
【図１０】シール・リブを示す図９の一部の拡大図である。
【図１１】第１実施形態の１つのシール・リブを有するスライド部材の斜視図である。
【図１２】第４実施形態の３つのシール・リブを有するピストンの一部の側面図である。
【図１３】シール・リブを示す図１２の一部の拡大断面図である。
【図１４】Ｏ−リング・シールと組み合わせて用いられるシーリング・リブの第４実施形態の側面断面図である。
【図１５】各端部に設けられた弾性的に変形可能なスカートの形態のアダプタを有し、スカートが該スカートの外面上に形成された本発明に係るシール・リブを有する、シリンダの横断面図である。
【図１６】本発明に係るスカート及びシール・リブを詳細に示す、図１５の領域Ｘの拡大図である。
【図１７】スカート上に設けられたシール・リブの１つを詳細に示す、図１６の領域Ｙの拡大図である。
【図１８】図１５に示されたものと類似した一対のスカートを有し、ハウジングから外方に突出することなくハウジング内で移動するようになっているピストンの横断面図である。
【図１９】ピストンの一端にシール・リブを備えたスカートを示す、図１８の領域Ｗの拡大図である。
【図２０】ピストンの反対側の端におけるスカートの外面を示す、図１８のピストンの一部の側面図である。
【図２１】図１５及び図１８に示されたものと類似した一対のスカートを有し、別の装置に接続するための突起付き留め部を有するピストンの横断面図である。
【図２２】突起付き留め部を有するピストンの端の近位にシール・リブを備えたスカートを示す、図２１の領域Ｚの拡大図である。
【図２３】図１５に示されたものと類似しているが付属物として設けられたスカートを有するシリンダの横断面図である。
【図２３ａ】図２３の領域Ｓの拡大図である。
【図２４】図１５に示されたものと類似しているが付属物として設けられたスカートを有するピストンの一部の側面図である。
【図２５】図２３のスカートの拡大部分側面図である。
【図２５ａ】スカートのスナップ係止装置を示す、図２４の領域Ｐの拡大図である。
【図２６】スカートの外面の周りに形成された本発明に係るシール・リブを示す、図２４の領域Ｑの拡大図である。
【図２７】図２３に示されたものに類似しているがスカートを備えていない、ピストンの一部の側面図である。
【図２８】図２７の領域Ｖの拡大図である。
【図２９】ピストンの外面のテーパ面と、ピストンが移動するハウジング内のチャネルの壁を誇張して示す、ピストン及びハウジングの概略的な横断面図である。
【図３０】スカート上のリブに接触するためのハウジング内の直線領域を示す、ハウジング内に位置決めされた図２３のピストンの拡大略断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対してスライドするように相互に移動可能な２つの部材間をシールするためのシールであって、前記部材のうちの第１部材が、第２部材に対面するその表面上に、前記第２部材と接触してそれらが静止しているか又は互いに対して移動しているときに前記２つの部材間をシールするための、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有することを特徴とするシール。
【請求項２】
前記２つの部材のうちの第１部材がプラスチック材料からなり、前記リブがそれと一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記リブは、前記２つの部材が互いに対してスライドする際に、該リブが接触する前記第２部材の表面に沿って引きずられ又は拭うように、十分に変形可能であり且つ可撓性であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシール。
【請求項４】
前記２つの部材の互いに対する移動経路に沿った前記リブ間の距離が前記２つの部材の互いに対する前記経路に沿った所定の移動距離より大きなって、前記リブの１つが前記第２部材の表面の所定領域内に常に残るように、少なくとも２つの前記リブが前記第１部材の表面上に形成されたことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のシール。
【請求項５】
前記部材間の相対移動経路に沿って互いから軸方向に離間されている複数のリブが設けられたことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のシール。
【請求項６】
前記部材の一方は、縦軸を有するチャネルが形成されている本体を備え、前記部材の他方は、２つの部材が縦軸に平行な方向に互いに対してスライドするようにチャネル内に受入可能であり、前記部材のうち前記第１部材は、前記第２部材に対面するその表面上に、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のシール。
【請求項７】
前記チャネルの壁と前記受入可能部材との間にアダプタが設けられ、前記アダプタは、前記チャネルか又は前記部材の他方に対面する前記受入可能部材の１つの表面の周りに設けられたエンドレス・スカートを備え、前記スカートは、前記部材に接続されて前記部材と共に移動可能であり、それにより前記スカートの及び前記スカートが取り付けられた前記部材の相互に対面する面がそれらの間にギャップを定めるように離間され、少なくとも１つの前記変形可能なプラスチック・リブが、前記スカート及び前記他方の部材の相互に対向する面の１つの周りに形成され、前記スカートは、２つの前記部材が係合したときに前記スカートと前記他方の部材との間の寸法上の不揃いに適応するべく前記スカートを調節できるようにするために十分に変形可能且つ可撓性であり、それにより、２つの前記部材が静止しているか又は互いに対して移動しているときに前記スカートと前記他方の部材との相互に対向する面の間を少なくとも１つの前記リブがシールできるようにされたことを特徴とする請求項６に記載のシール。
【請求項８】
前記スカートが、自由端部と基部を備え、前記基部の周りで前記スカートが前記部材に接続されることを特徴とする請求項７に記載のシール。
【請求項９】
前記スカートが前記受入可能部材の周りに形成され、前記リブが前記スカートの外面の周りに形成され、それにより、使用中に前記スカートが前記スカートの外面と前記チャネルの壁との間の寸法上の不揃いを調節するように前記チャネル内で変形して、前記リブがそれらの間をシールできるようにされたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシール。
【請求項１０】
前記スカートが、変形が撤回されるとその元の状態に回復するように十分に弾性があることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれかに記載のシール。
【請求項１１】
前記スカートが、流体を滅菌移送するために弁のハウジング内で移動可能なピストンの外方に向いた面の周りに設けられ、前記スカートの外面の周りにリブが形成されたことを特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれかに記載のシール。
【請求項１２】
前記スカートが、結合手段を介して前記部材に接続可能な取付部として設けられたことを特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれかに記載のシール。
【請求項１３】
前記結合手段が、前記スカートと前記他方の部材との間のスナップ嵌め装置を含むことを特徴とする請求項７から請求項１２までのいずれかに記載のシール。
【請求項１４】
前記スナップ嵌め装置が、前記スカート及び前記他方の部材の相互に対向する面の各々の周りに形成された一連の交互の弾性的に変形可能なリブ及び溝を含み、前記スカート及び前記他方の部材のリブが、前記部材及び前記スカートの対応する溝と係合するように組立体上で変形可能であることを特徴とする請求項７から請求項１３までのいずれかに記載のシール。
【請求項１５】
前記スカートが、前記部材の材料にエンドレス・スロットを形成して、前記スロットが前記スカート及び前記部材の相互に対向するエンドレス面によって定められるようにすることによって、前記部材と一体に形成されたことを特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれかに記載のシール。
【請求項１６】
前記スカートがプラスチック材料から製造されたことを特徴とする請求項７から請求項１５までのいずれかに記載のシール。
【請求項１７】
前記スカートが、前記スカート及び前記スカートが取り付けられる部材の相互に対向する面の間のギャップの中に供給される流体の所定の圧力範囲の下で、十分に弾性的に変形可能となって、前記他方の部材の方に変形して前記スカート及び前記他方の部材の間の少なくとも１つのリブのシール作用を強化するように構成されたことを特徴とする請求項７から請求項１６までのいずれかに記載のシール。
【請求項１】
互いに対してスライドするように相互に移動可能な２つの部材間をシールするためのシールであって、前記部材のうちの第１部材が、第２部材に対面するその表面上に、前記第２部材と接触してそれらが静止しているか又は互いに対して移動しているときに前記２つの部材間をシールするための、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有することを特徴とするシール。
【請求項２】
前記２つの部材のうちの第１部材がプラスチック材料からなり、前記リブがそれと一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載のシール。
【請求項３】
前記リブは、前記２つの部材が互いに対してスライドする際に、該リブが接触する前記第２部材の表面に沿って引きずられ又は拭うように、十分に変形可能であり且つ可撓性であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシール。
【請求項４】
前記２つの部材の互いに対する移動経路に沿った前記リブ間の距離が前記２つの部材の互いに対する前記経路に沿った所定の移動距離より大きなって、前記リブの１つが前記第２部材の表面の所定領域内に常に残るように、少なくとも２つの前記リブが前記第１部材の表面上に形成されたことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のシール。
【請求項５】
前記部材間の相対移動経路に沿って互いから軸方向に離間されている複数のリブが設けられたことを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のシール。
【請求項６】
前記部材の一方は、縦軸を有するチャネルが形成されている本体を備え、前記部材の他方は、２つの部材が縦軸に平行な方向に互いに対してスライドするようにチャネル内に受入可能であり、前記部材のうち前記第１部材は、前記第２部材に対面するその表面上に、少なくとも１つの変形可能なプラスチック・リブを有することを特徴とする上記請求項のいずれかに記載のシール。
【請求項７】
前記チャネルの壁と前記受入可能部材との間にアダプタが設けられ、前記アダプタは、前記チャネルか又は前記部材の他方に対面する前記受入可能部材の１つの表面の周りに設けられたエンドレス・スカートを備え、前記スカートは、前記部材に接続されて前記部材と共に移動可能であり、それにより前記スカートの及び前記スカートが取り付けられた前記部材の相互に対面する面がそれらの間にギャップを定めるように離間され、少なくとも１つの前記変形可能なプラスチック・リブが、前記スカート及び前記他方の部材の相互に対向する面の１つの周りに形成され、前記スカートは、２つの前記部材が係合したときに前記スカートと前記他方の部材との間の寸法上の不揃いに適応するべく前記スカートを調節できるようにするために十分に変形可能且つ可撓性であり、それにより、２つの前記部材が静止しているか又は互いに対して移動しているときに前記スカートと前記他方の部材との相互に対向する面の間を少なくとも１つの前記リブがシールできるようにされたことを特徴とする請求項６に記載のシール。
【請求項８】
前記スカートが、自由端部と基部を備え、前記基部の周りで前記スカートが前記部材に接続されることを特徴とする請求項７に記載のシール。
【請求項９】
前記スカートが前記受入可能部材の周りに形成され、前記リブが前記スカートの外面の周りに形成され、それにより、使用中に前記スカートが前記スカートの外面と前記チャネルの壁との間の寸法上の不揃いを調節するように前記チャネル内で変形して、前記リブがそれらの間をシールできるようにされたことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のシール。
【請求項１０】
前記スカートが、変形が撤回されるとその元の状態に回復するように十分に弾性があることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれかに記載のシール。
【請求項１１】
前記スカートが、流体を滅菌移送するために弁のハウジング内で移動可能なピストンの外方に向いた面の周りに設けられ、前記スカートの外面の周りにリブが形成されたことを特徴とする請求項７から請求項１０までのいずれかに記載のシール。
【請求項１２】
前記スカートが、結合手段を介して前記部材に接続可能な取付部として設けられたことを特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれかに記載のシール。
【請求項１３】
前記結合手段が、前記スカートと前記他方の部材との間のスナップ嵌め装置を含むことを特徴とする請求項７から請求項１２までのいずれかに記載のシール。
【請求項１４】
前記スナップ嵌め装置が、前記スカート及び前記他方の部材の相互に対向する面の各々の周りに形成された一連の交互の弾性的に変形可能なリブ及び溝を含み、前記スカート及び前記他方の部材のリブが、前記部材及び前記スカートの対応する溝と係合するように組立体上で変形可能であることを特徴とする請求項７から請求項１３までのいずれかに記載のシール。
【請求項１５】
前記スカートが、前記部材の材料にエンドレス・スロットを形成して、前記スロットが前記スカート及び前記部材の相互に対向するエンドレス面によって定められるようにすることによって、前記部材と一体に形成されたことを特徴とする請求項７から請求項１１までのいずれかに記載のシール。
【請求項１６】
前記スカートがプラスチック材料から製造されたことを特徴とする請求項７から請求項１５までのいずれかに記載のシール。
【請求項１７】
前記スカートが、前記スカート及び前記スカートが取り付けられる部材の相互に対向する面の間のギャップの中に供給される流体の所定の圧力範囲の下で、十分に弾性的に変形可能となって、前記他方の部材の方に変形して前記スカート及び前記他方の部材の間の少なくとも１つのリブのシール作用を強化するように構成されたことを特徴とする請求項７から請求項１６までのいずれかに記載のシール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２３ａ】
【図２４】
【図２５】
【図２５ａ】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２３ａ】
【図２４】
【図２５】
【図２５ａ】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公表番号】特表２００８−５０８４８８（Ｐ２００８−５０８４８８Ａ）
【公表日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２３８８３（Ｐ２００７−５２３８８３）
【出願日】平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２７２８８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１５３２４
【国際公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（５０７０３１８２６）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２９日（２００５．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０２７２８８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０１５３２４
【国際公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【出願人】（５０７０３１８２６）
【Ｆターム（参考）】
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