特許 7599041 半径方向に切断されたトーラスばねを有する封止部

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-04

(45)【発行日】2024-12-12

(54)【発明の名称】半径方向に切断されたトーラスばねを有する封止部

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/3236 20160101AFI20241205BHJP

   F16J 15/3212 20160101ALI20241205BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

F16J15/3236

F16J15/3212

F16J15/3204 201

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2023560058

(86)(22)【出願日】2022-04-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-03

(86)【国際出願番号】 US2022071942

(87)【国際公開番号】W WO2022232793

(87)【国際公開日】2022-11-03

【審査請求日】2023-09-28

(31)【優先権主張番号】63/180,808

(32)【優先日】2021-04-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500149223

【氏名又は名称】サン－ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｉｎｔ－Ｇｏｂａｉｎ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ， Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ

【住所又は居所原語表記】３１５００ Ｓｏｌｏｎ Ｒｏａｄ Ｓｏｌｏｎ， ４４１３９ ＯＨ ＵＳＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ニュエン，チェン

(72)【発明者】

【氏名】ヤン，シャン

【審査官】大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３５９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－０６５９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５１６３６９２（ＵＳ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６００２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１３５０９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第９１２１５０７（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／３２３６

Ｆ１６Ｊ １５／３２１２

Ｆ１６Ｊ １５／３２０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内径及び外径を備える金属環状本体と、
前記金属環状本体の前記内径及び前記外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された、複数の半径方向に切断された穿孔と、
を備え、
前記半径方向に切断された穿孔が、前記ばねの半径方向幅の少なくとも１％かつ７５％以下である前記半径方向幅を備える、ばね。

【請求項2】

基部、内側封止脚部、及び外側封止脚部を有する、ジャケットと、
前記ジャケット内で、前記内側封止脚部と前記外側封止脚部との間に、かつ前記内側封止脚部及び前記外側封止脚部と接触して配設された、ばねであって、
内径及び外径を備える金属環状本体と、
前記金属環状本体の前記内径及び前記外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された、複数の半径方向に切断された穿孔と、を含み、
前記半径方向に切断された穿孔が、前記ばねの半径方向幅の少なくとも１％かつ７５％以下である前記半径方向幅を備える、ばねと、
を備える、封止部。

【請求項3】

軸線を有するシャフトと、
空洞を含み、前記シャフトの周りに環状に配設された、ハウジングと、
前記空洞内に配設され、前記シャフトと前記ハウジングとの間に半径方向封止部を提供するように構成される、封止部であって、
基部と、前記シャフトに隣接しかつ接触している内側封止脚部と、前記ハウジングに隣接しかつ接触している外側封止脚部と、を有する、ジャケットと、
前記ジャケット内で、前記内側封止脚部と前記外側封止脚部との間に、かつ前記内側封止脚部及び前記外側封止脚部と接触して配設された、ばねであって、
内径及び外径を備える金属環状本体と、
前記金属環状本体の前記内径及び前記外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された、複数の半径方向に切断された穿孔と、を含み、
前記半径方向に切断された穿孔が、前記ばねの半径方向幅の少なくとも１％かつ７５％以下である前記半径方向幅を備える、ばねと、
を含む、封止部と、
を備える、組立体。

【請求項4】

前記半径方向に切断された穿孔が、前記ばねの前記金属環状本体の前記内径の周りに配設される、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項5】

前記半径方向に切断された穿孔が、前記ばねの前記金属環状本体の前記外径の周りに配設される、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項6】

前記半径方向に切断された穿孔が、前記内径及び前記外径の両方の周りに配設される、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項7】

前記内径の周りに配設された前記半径方向に切断された穿孔が、前記外径の周りに配設された前記半径方向に切断された穿孔から切り離されている、請求項６に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項8】

前記半径方向に切断された穿孔が、少なくとも０．０５ｍｍかつ１０．０ｍｍ以下の半径方向幅を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項9】

前記内径の周りに配設された前記半径方向に切断された穿孔と、前記外径の周りに配設された前記半径方向に切断された穿孔とが、異なる半径方向幅を備える、請求項６に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項10】

前記内径の周りに配設された前記半径方向に切断された穿孔と、前記外径の周りに配設された前記半径方向に切断された穿孔とが、実質的に同様の半径方向幅を備える、請求項６に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項11】

前記半径方向に切断された穿孔が、少なくとも０．００１ｍｍかつ１００ｍｍ以下の間隙幅を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項12】

前記半径方向に切断された穿孔が、少なくとも０．０５度かつ３０度以下の角度ピッチを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項13】

前記金属環状本体が、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）などのニッケル－クロム系合金、ニッケル系合金、ニッケル、チタン、タングステン、ステンレス鋼、ばね鋼、鋼、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム、スズ、白金、鉛、鉄又は青銅から形成される、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【請求項14】

前記ばねがジャケット内に配設され、前記ジャケットが、補強充填剤を伴って、又は伴わずに、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、パーフルオロポリマー、ＰＴＦＥ、ＴＦＭ、ＰＶＦ、ＰＶＤＦ、ＰＣＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、若しくはＰＥＫＫなどのポリアリールケトン、ＰＰＳ、ＰＰＳＵ、ＰＳＵ、ＰＰＥ、若しくはＰＰＯなどのポリスルホン、ＰＰＡなどの芳香族ポリアミド、ＰＥＩ若しくはＴＰＩなどの熱可塑性ポリイミド、又はそれらの任意の組み合わせから形成される、請求項１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【発明の詳細な説明】

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0001】

封止部は、組立体の構成要素間の漏れを防止するために、多くの産業用途で使用されている。いくつかの用途では、これらの封止部は、極低温などの極端な動作条件に曝される場合があり、それにより、封止部がハードウェアから大幅に離れるように収縮又は変形して、それによって、封止部とハードウェアとの間の接触圧力を低減させる場合がある。これらの極端な動作条件における接触圧力の低減によって、封止部とハードウェアとの間の漏れが増加する結果となり得る。したがって、そのような極端な動作条件に曝される封止部は、その封止機能を適切に維持するために、より高い信頼性を必要とする。そのため、産業界は、そのような用途のための封止技術における改善を要求し続けている。

【図面の簡単な説明】

【0002】

実施形態の特徴及び利点が達成され、より詳細に理解され得るように、添付の図面に例解されるその実施形態を参照することによって、より具体的な説明が行われ得る。しかしながら、図面は、いくつかの実施形態のみを例解し、したがって、他の等しく有効な実施形態が存在し得るため、範囲を限定するものとみなされるべきではない。

【図1】図１は、本開示の一実施形態による、組立体の部分断面図である。

【図2】図２は、本開示の一実施形態による、封止部の斜視図である。

【図3】図３は、本開示の一実施形態による、ばねの部分断面斜視図である。

【図4】図４は、本開示の一実施形態による、ばねの部分断面上面図である。

【図5A】図５Ａは、本開示の代替的実施形態による、ばねの部分断面斜視図である。

【図5B】図５Ｂは、本開示の代替的実施形態による、複数のばねの部分断面斜視図である。

【図6】図６は、本開示の別の代替的実施形態による、ばねの部分断面斜視図である。

【図7】図７は、本開示の一実施形態による、組立体に封止部を形成する方法のフローチャートである。

【図8】図８は、本開示の実施形態による、２つの封止部の周長にわたる接触圧力のグラフである。

【0003】

異なる図面における同じ参照符号の使用は、同様の又は同一の部材を示す。

【発明を実施するための形態】

【0004】

図１は、本開示の一実施形態による、組立体１００の部分断面図を示す。いくつかの実施形態では、組立体１００は、カップリング組立体、ソレノイド組立体、又はバルブ組立体であり得る。より具体的な実施形態では、組立体１００は、航空宇宙、代替エネルギー、医療、又は海中用のカップリング、ローディングアーム、ソレノイド、又はバルブであり得る。組立体１００は、概して、ハウジング１０２と、軸線１０６を中心としてハウジング内で回転するシャフト１０４と、を備え得る。いくつかの実施形態では、シャフト１０４は、中空シャフトを備え得る。しかしながら、他の実施形態では、シャフト１０４は、中実シャフトを備え得る。組立体１００は、ハウジング１０２内に形成され、かつハウジング１０２とシャフト１０４との間に形成された、空洞１０８を更に備え得る。いくつかの実施形態では、ハウジング１０２は、ハウジング１０２を集合的に形成する、キャップ１１０などの、１つ以上の追加の構成要素を備え得る。いくつかの実施形態では、ハウジング１０２及び／又はキャップ１１０の構成要素は、空洞１０８内に配設された環状封止部２００の取り付け及び／又は取り外しを可能にするために、空洞１０８へのアクセスを可能にするように選択的に取り外し可能であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、キャップ１１０は、空洞１０８の１つ以上の壁を形成することができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、ハウジングは、キャップ１１０などの追加の構成要素を備えなくてもよく、組立体１００の単一の一体型構成要素であってもよい。

【0005】

環状封止部２００は、概して、空洞１０８内に、かつシャフト１０４及び／又は軸線１０６の周囲に配設され得る。封止部２００は、組立体１００のハウジング１０２及びシャフト１０４に接触するように、かつハウジング１０２とシャフト１０４との間に面方向封止部又は半径方向封止部を提供するように構成され得る。封止部２００は、ジャケット２０２及び環状付勢要素又はばね２１０を備え得る。ジャケット２０２は、ハウジング１０２の一部分又は任意のキャップ１１０に隣接しかつ接触する基部２０４を備え得る。ジャケット２０２はまた、基部２０４から延在し、シャフト１０４に隣接しかつ接触する内側封止脚部２０６と、基部２０４から延在し、ハウジング１０２に隣接しかつ接触する外側封止脚部２０８と、を備え得る。ジャケット２０２は、概して、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、又はそれらの組み合わせから形成され得る。より具体的には、ジャケット２０２は、補強充填剤を伴って、又は伴わずに、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、パーフルオロポリマー、ＰＴＦＥ、ＴＦＭ、ＰＶＦ、ＰＶＤＦ、ＰＣＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、若しくはＰＥＫＫなどのポリアリールケトン、ＰＰＳ、ＰＰＳＵ、ＰＳＵ、ＰＰＥ、若しくはＰＰＯなどのポリスルホン、ＰＰＡなどの芳香族ポリアミド、ＰＥＩ若しくはＴＰＩなどの熱可塑性ポリイミド、又はそれらの任意の組み合わせから形成されてもよい。

【0006】

ばね２１０は、概して、内径及び外径を有する金属環状本体を備え得る。ばね２１０は、ジャケット２０２内で、ジャケット２０２の内側封止脚部２０６と外側封止脚部２０８との間に、かつジャケット２０２の内側封止脚部２０６及び外側封止脚部２０８と接触して配設され得る。より具体的には、ばね２１０は、ばね２１０の金属環状本体の内径がジャケット２０２の内側封止脚部２０６に隣接しかつ接触するように、かつ、ばね２１０の金属環状本体の外径がジャケット２０２の外側封止脚部２０８に隣接しかつ接触するように、ジャケット２０２内に配設され得る。図示の実施形態では、ばね２１０は、実質的に円形の断面プロファイル又は形状を備える。ばね２１０は、概して、弾性金属材料から形成され得る。より具体的には、ばね２１０は、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）などのニッケル－クロム系合金、ニッケル系合金、ニッケル、チタン、タングステン、ステンレス鋼、ばね鋼、鋼、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム、スズ、白金、鉛、鉄又は青銅から形成されていてもよい。いくつかの実施形態では、ばね２１０は、金被覆、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）被覆、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）被覆、任意の他の耐摩耗性金属被覆、又はそれらの任意の組み合わせなどの被覆を備え得る。

【0007】

図２は、本開示の一実施形態による、環状封止部２００の斜視図を示す。封止部２００は、概して、ジャケット２０２と、ジャケット２０２内に配設されたばね２１０と、を備える。図示された実施形態では、ジャケット２０２の一部は、明確にするために除去されている。ジャケット２０２の一部を除去して示すように、ばね２１０は、封止部２１０の金属環状本体の内径及び外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された、複数の半径方向に切断された穿孔２１２を備え得る。図に示すように、ばね２１０は、概して、ジャケット２０２内で、ジャケット２０２の内側封止脚部２０６と外側封止脚部２０８との間に、かつジャケット２０２の内側封止脚部２０６及び外側封止脚部２０８と接触して配設され得る。より具体的には、ばね２１０は、ばね２１０の金属環状本体の内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２が、ジャケット２０２の内側封止脚部２０６に隣接しかつ接触するように、かつ、ばね２１０の金属環状本体の外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２が、ジャケット２０２の外側封止脚部２０８に隣接しかつ接触するように、ジャケット２０２内に配設され得る。

【0008】

図３及び図４は、本開示の一実施形態による、封止部２００のばね２１０の部分断面斜視図及び部分断面上面図を示す。図３及び図４に示すように、部分断面図は、封止部２００のばね２１０のほぼ単一ピッチを表している。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、ばね２１０の金属環状本体の内径（ＩＤ）の周りに配設され得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、ばね２１０の金属環状本体の外径（ＯＤ）の周りに配設され得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、ばね２１０の金属環状本体の内径及び外径の両方の周りに配設され得る。内径の周りに配設された、半径方向に切断された穿孔２１２は、概して、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２から切り離され得る。

【0009】

ばね２１０は、概して、外径と内径との間の差として定義される、半径方向幅（ＲＷ_ばね）を備え得る。同様に、半径方向に切断された穿孔２１２は、半径方向幅（ＲＷ_切断）を備え得る。より具体的には、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、内径から外径に向かって測定される半径方向幅を備え得、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、外径から内径に向かって測定される半径方向幅を備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、実質的に同様の半径方向幅を備え得る。いくつかの実施形態では、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、実質的に同様の半径方向幅を備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、異なる半径方向幅を備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、実質的に同様の半径方向幅を備え得る。

【0010】

いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、ばね２１０の半径方向幅の少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、又は少なくとも３０％である半径方向幅を備え得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、ばね２１０の半径方向幅の７５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４９％以下、４８％以下、４７％以下、４６％以下、４５％以下、又は４０％以下である半径方向幅を備え得る。更に、半径方向に切断された穿孔２１２は、ばね２１０の半径方向幅の少なくとも１％から７５％以下、又は更には少なくとも２５％から５０％以下など、これらの最小値及び最大値のうちのいずれかの間の半径方向幅を備え得ることが理解されよう。

【0011】

いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、少なくとも０．０５ｍｍ、少なくとも０．１０ｍｍ、少なくとも０．１５ｍｍ、少なくとも０．２０ｍｍ、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも０．７５ｍｍ、又は少なくとも１．０ｍｍの半径方向幅を備え得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、１０．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下、３．０ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．７５ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、又は１．２５ｍｍ以下の半径方向幅を備え得る。更に、半径方向に切断された穿孔２１２は、少なくとも０．０５ｍｍ～１０．０ｍｍ以下、又は更には少なくとも０．５ｍｍ～１．７５ｍｍ以下など、これらの最小値及び最大値のうちのいずれかの間の半径方向幅を備え得ることが理解されよう。

【0012】

半径方向に切断された穿孔２１２は、間隙幅（ＧＷ）を備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、実質的に同様の間隙幅を備え得る。いくつかの実施形態では、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、実質的に同様の間隙幅を備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、異なる間隙幅を備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、実質的に同様の間隙幅を備え得る。

【0013】

いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、少なくとも０．００５ｍｍ、少なくとも０．０１ｍｍ、少なくとも０．０２ｍｍ、少なくとも０．０２５ｍｍ、少なくとも０．０３ｍｍ、少なくとも０．０４ｍｍ、少なくとも０．０５ｍｍ、少なくとも０．１０ｍｍ、少なくとも０．１５ｍｍ、少なくとも０．２０ｍｍ、少なくとも０．２５ｍｍ、又は少なくとも０．３０ｍｍの間隙幅を備え得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、１．０ｍｍ以下、０．７５ｍｍ以下、０．７０ｍｍ以下、０．６５ｍｍ以下、０．６０ｍｍ以下、０．５５ｍｍ以下、０．５０ｍｍ以下、０．４５ｍｍ以下、０．４０ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、０．３０ｍｍ以下、又は０．２５ｍｍ以下の間隙幅を備え得る。更に、半径方向に切断された穿孔２１２は、少なくとも０．００５ｍｍ～１．０ｍｍ以下、又は更には少なくとも０．０２５ｍｍ～０．５０ｍｍ以下など、これらの最小値及び最大値のうちのいずれかの間の間隙幅を備え得ることが理解されよう。

【0014】

半径方向に切断された穿孔２１２は、特定の角度ピッチ（隣接する半径方向に切断された穿孔２１２間の角度として定義される）で内径及び／又は外径の周りに配設され得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、異なる角度ピッチを備え得る。いくつかの実施形態では、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２は、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔２１２が半径方向に整列されるように、実質的に同様の角度ピッチを備える。

【0015】

いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、少なくとも０．０５度、少なくとも０．１０度、少なくとも０．１５度、少なくとも０．２５度、少なくとも０．５度、少なくとも１度、少なくとも２度、少なくとも３度、少なくとも４度、少なくとも５度、又は少なくとも１０度の角度ピッチを備え得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２は、３０度以下、２０度以下、１５度以下、１０度以下、５度以下、４度以下、３度以下、２度以下、１度以下、０．５度以下、又は０．２５度以下の角度ピッチを備え得る。更に、半径方向に切断された穿孔２１２は、少なくとも０．０５度から３０度以下、又は更に少なくとも１度から５度以下など、これらの最小値及び最大値のうちのいずれかの間の角度ピッチを備え得ることが理解されよう。

【0016】

ばね２１０は、概して、種々のサイズの用途に好適であり得る。いくつかの実施形態では、ばね２１０の金属環状本体の内径は、少なくとも０．０５ｍｍ、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、又は更にそれ以上であってもよい。いくつかの実施形態では、ばね２１０の金属環状本体の外径は、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも１１ｍｍ、少なくとも１２ｍｍ、少なくとも１３ｍｍ、少なくとも１４ｍｍ、少なくとも１５ｍｍ、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、少なくとも５００ｍｍ、又は更にそれ以上であってもよい。

【0017】

図５Ａは、本開示の代替的実施形態による、環状ばね３１０の部分断面斜視図である。ばね３１０は、概して、ばね２１０と実質的に同様であってもよい。しかしながら、ばね２１０の実質的に円形の断面プロファイルとは対照的に、ばね３１０は、実質的にＣ字形の断面プロファイルを備える。ばね３１０は、ばね２１０の半径方向に切断された穿孔２１２と概して実質的に同様であり得る、複数の半径方向に切断された穿孔３１２を備えることが理解されよう。更に、ばね３１０はまた、対向する遠位端３１４において先端を切り取って実質的にＣ字形の断面プロファイルを形成する、実質的に丸い断面プロファイルを備え得る。加えて、いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔３１２は、ばね３１０の遠位端３１４を通って延在し得る。

【0018】

図５Ｂは、本開示の代替的実施形態による、複数の環状ばね３１０、３１０’の部分断面斜視図である。ばね３１０、３１０’は、各々が概してばね２１０と実質的に同様であってもよい。しかしながら、ばね２１０の実質的に円形の断面プロファイルとは対照的に、ばね３１０、３１０’は、実質的にＣ字形の断面プロファイルを備える。ばね３１０、３１０’は、ばね２１０の半径方向に切断された穿孔２１２と概して実質的に同様であり得る、複数の半径方向に切断された穿孔３１２、３１２’を備えることが理解されよう。更に、ばね３１０、３１０’はまた、対向する遠位端３１４、３１４’において先端を切り取って実質的にＣ字形の断面プロファイルを形成する、実質的に丸い断面プロファイルを備え得る。加えて、いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔３１２、３１２’は、ばね３１０、３１０’の遠位端３１４、３１４’を通って延在し得る。図５Ｂに示すように、ばね３１０、３１０’は、ばね３１０、３１０’の円周の少なくとも一部に沿って半径方向に互いに嵌合することができる。ばねのこの組み合わせは、図３～図４のばねで行うことができる。

【0019】

図６は、本開示の別の代替的実施形態による、環状ばね４１０の部分断面斜視図である。ばね４１０は、概して、ばね２１０と実質的に同様であってもよい。しかしながら、ばね２１０の実質的に円形の断面プロファイルとは対照的に、ばね４１０は、実質的にピーナッツ形又は８の字形の断面プロファイルを備える。ばね４１０は、ばね２１０の半径方向に切断された穿孔２１２と概して実質的に同様であり得る、複数の半径方向に切断された穿孔４１２を備えることが理解されよう。更に、ばね４１０はまた、上部丸み部分４１４、下部丸み部分４１８、及び上部丸み部分４１４と下部丸み部分４１８との間に配設された対向する中央丸み部分４１６を備えて、実質的にピーナッツ形又は８の字形の断面プロファイルを形成し得る。加えて、いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔４１２は、半径方向に切断された穿孔４１２が上部丸み部分４１４から中央丸み部分４１６を通って下部丸み部分４１８内に延在するように、上部丸み部分４１４から下部丸み部分４１８まで連続的であってもよい。更に、いくつかの実施形態では、ばねの実施形態は、実質的にＵ字形の断面プロファイル、実質的にＤ字形の断面プロファイル、実質的に放物線状の断面プロファイル、実質的に楕円形の断面プロファイル、又は本明細書で開示する実施形態による、ばねの金属環状本体内に配設された複数の半径方向に切断された穿孔を有する任意の他の形状の断面プロファイルを備え得る。

【0020】

図７は、本開示の一実施形態による、組立体１００に封止部を形成する方法７００のフローチャートである。方法７００は、ブロック７０２において、軸線１０６を有するシャフト１０４と、空洞１０８を備え、シャフト１０４の周りに環状に配設されたハウジング１０２と、空洞１０８内に配設され、シャフト１０４とハウジング１０２との間に半径方向封止部を提供するように構成された封止部２００と、を有し、封止部２００が、基部２０４、内側封止脚部２０６、及び外側封止脚部２０８を有するジャケット２０２と、ジャケット２０２内で、内側封止脚部２０６と外側封止脚部２０８との間に、かつ内側封止脚部２０６及び外側封止脚部２０８と接触して配設され、内径及び外径を備える金属環状本体と、金属環状本体の内径及び外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された、複数の半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２と、を備える、ばね２１０、３１０、４１０と、を備える、組立体１００を提供することによって、開始することができる。

【0021】

方法７００は、ブロック７０４において、ジャケット２０２の内側封止脚部２０６がシャフト１０４との半径方向封止部を形成し、ジャケット２０２の外側封止脚部２０８がハウジング１０２との半径方向封止部を形成するように、組立体１００内の封止部２００を配設することによって、続き得る。方法７００は、ブロック７０６において、組立体１００を動作させることによって続き得る。いくつかの実施形態では、組立体１００を動作させることは、組立体を極低温で動作させることを含み得る。方法７００は、ブロック７０８において、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との差を維持することによって、続き得る。

【0022】

いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との差は、少なくとも０．５ＭＰａ、少なくとも１．０ＭＰａ、少なくとも２．０ＭＰａ、少なくとも２．５ＭＰａ、少なくとも３．０ＭＰａ、少なくとも４．０ＭＰａ、少なくとも５．０ＭＰａ、少なくとも７．５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、又は少なくとも１５ＭＰａであり得る。いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との接触圧力の差は、５０ＭＰａ以下、４５ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以下、３５ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以下、２５ＭＰａ以下、２０ＭＰａ以下、１９ＭＰａ以下、１８ＭＰａ以下、１７ＭＰａ以下、１６ＭＰａ以下、１５ＭＰａ以下、１０ＭＰａ以下、又は５ＭＰａ以下であり得る。更に、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との差は、少なくとも０．５ＭＰａ～５０ＭＰａ以下、又は更に少なくとも５ＭＰａ～２０ＭＰａ以下など、これらの最小値及び最大値のうちのいずれかの間であり得ることが理解されよう。

【0023】

いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との接触圧力の差は、９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下であってもよく、又は実質的に差が無くてもよい。

【0024】

いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力は、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％であり得る。

【0025】

図８は、本開示の実施形態による、２つの封止部２００の周長にわたる接触圧力のグラフである。図に示すように、内径及び外径の周りに配設された約０．０２５ｍｍの間隙幅を有する複数の半径方向に切断された穿孔２１０を有するばね２１０を有する第１のサンプル封止部２００が、極低温で試験された。ばね２１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力は、約１０５ＭＰａであった。半径方向に切断された穿孔における接触圧力は、約８７ＭＰａであった。ばね２１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１０における封止部２００の接触圧力との差は、約１８ＭＰａであった。内径及び外径の周りに配設された約０．３０ｍｍの間隙幅を有する複数の半径方向に切断された穿孔２１０を有するばね２１０を有する第２のサンプル封止部２００が、極低温で試験された。ばね２１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力は、約９３ＭＰａであった。半径方向に切断された穿孔における接触圧力は、約７７ＭＰａであった。ばね２１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１０における封止部２００の接触圧力との差は、約１６ＭＰａであった。

【0026】

ばねの金属環状本体における接触圧力と、螺旋穿孔における封止部の接触圧力との差が５０ＭＰａ以上であり得る、ばねの周囲に連続螺旋穿孔巻線を有する従来の環状封止部と比較して、封止部２００の実施形態は、極低温及び他の動作温度において、改善された接触圧力プロファイルを維持する。そのため、封止部２００の実施形態は、ばねの周りに連続螺旋穿孔巻線を有する従来の環状封止部よりも、様々な用途に対してより好適であり、より信頼性が高い。

【0027】

いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力は、少なくとも５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、少なくとも１５ＭＰａ、少なくとも２０ＭＰａ、少なくとも２５ＭＰａ、少なくとも３０ＭＰａ、少なくとも３５ＭＰａ、少なくとも４０ＭＰａ、少なくとも４５ＭＰａ、少なくとも５０ＭＰａ、少なくとも６０ＭＰａ、少なくとも６５ＭＰａ、少なくとも７０ＭＰａ、少なくとも７５ＭＰａ、少なくとも８０ＭＰａ、少なくとも８５ＭＰａ、少なくとも９０ＭＰａ、又は少なくとも９５ＭＰａであり得る。いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力は、少なくとも１ＭＰａ、少なくとも２ＭＰａ、少なくとも３ＭＰａ、少なくとも４ＭＰａ、少なくとも５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、少なくとも１５ＭＰａ、少なくとも２０ＭＰａ、少なくとも２５ＭＰａ、少なくとも３０ＭＰａ、少なくとも３５ＭＰａ、少なくとも４０ＭＰａ、少なくとも４５ＭＰａ、少なくとも５０ＭＰａ、少なくとも６０ＭＰａ、少なくとも６５ＭＰａ、少なくとも７０ＭＰａ、少なくとも７５ＭＰａ、少なくとも８０ＭＰａ、少なくとも８５ＭＰａ、又は少なくとも９０ＭＰａであり得る。

【0028】

いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との差は、少なくとも０．５ＭＰａ、少なくとも１．０ＭＰａ、少なくとも２．０ＭＰａ、少なくとも２．５ＭＰａ、少なくとも３．０ＭＰａ、少なくとも４．０ＭＰａ、少なくとも５．０ＭＰａ、少なくとも７．５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、又は少なくとも１５ＭＰａであり得る。いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との差は、５０ＭＰａ以下、４５ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以下、３５ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以下、２５ＭＰａ以下、２０ＭＰａ以下、１９ＭＰａ以下、１８ＭＰａ以下、１７ＭＰａ以下、１６ＭＰａ以下、１５ＭＰａ以下、１０ＭＰａ以下、又は５ＭＰａ以下であり得る。更に、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との差は、少なくとも０．５ＭＰａ～５０ＭＰａ以下、又は更に少なくとも５ＭＰａ～２０ＭＰａ以下など、これらの最小値及び最大値のうちのいずれかの間であり得ることが理解されよう。

【0029】

いくつかの実施形態では、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力との接触圧力の差は、９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下であってもよく、又は実質的に差が無くてもよい。

【0030】

いくつかの実施形態では、半径方向に切断された穿孔２１２、３１２、４１２における封止部２００の接触圧力は、ばね２１０、３１０、４１０の金属環状本体における封止部２００の接触圧力の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％であり得る。

【0031】

組立体１００、封止部２００、ばね２１０、３１０、４１０、及び／又は組立体１００内に封止部を形成する方法７００の実施形態は、以下のうちの１つ以上を含むことができる。

【0032】

実施形態１．内径及び外径を備える金属環状本体と、金属環状本体の内径及び外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された複数の半径方向に切断された穿孔と、を備える、ばね。

【0033】

実施形態２．基部、内側封止脚部、及び外側封止脚部を有する、ジャケットと、ジャケット内で、内側封止脚部と外側封止脚部との間に、かつ内側封止脚部及び外側封止脚部と接触して配設される、ばねであって、内径及び外径を備える金属環状本体と、金属環状本体の内径及び外径のうちの少なくとも１つの周りに配設される複数の半径方向に切断された穿孔と、を含む、ばねと、を備える、封止部。

【0034】

実施形態３．組立体であって、軸線を有するシャフトと、空洞を備え、かつシャフトの周囲に環状に配設される、ハウジングと、空洞内に配設され、かつシャフトとハウジングとの間に半径方向封止部を提供するように構成される、封止部であって、基部、シャフトに隣接しかつ接触している内側封止脚部、及びハウジングに隣接しかつ接触している外側封止脚部を有する、ジャケットと、ジャケット内で、内側封止脚部と外側封止脚部との間に、かつ内側封止脚部及び外側封止脚部に接触して配設される、ばねであって、内径及び外径を備える金属環状本体と、金属環状本体の内径及び外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された複数の半径方向に切断された穿孔と、を含む、ばねと、を含む、封止部と、を備える、組立体。

【0035】

実施形態４．半径方向に切断された穿孔が、ばねの金属環状本体の内径の周りに配設される、実施形態１～３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0036】

実施形態５．半径方向に切断された穿孔が、ばねの金属環状本体の外径の周りに配設される、実施形態１～４のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0037】

実施形態６．半径方向に切断された穿孔が、内径及び外径の両方の周りに配設される、実施形態１～５のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0038】

実施形態７．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔が、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔から切り離されている、実施形態６に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0039】

実施形態８．半径方向に切断された穿孔が、ばねの半径方向幅の少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、又は少なくとも３０％である半径方向幅を備える、実施形態１～７のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0040】

実施形態９．半径方向に切断された穿孔が、ばねの半径方向幅の７５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４９％以下、４８％以下、４７％以下、４６％以下、４５％以下、又は４０％以下である半径方向幅を備える、実施形態１～８のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0041】

実施形態１０．半径方向に切断された穿孔が、少なくとも０．０５ｍｍ、少なくとも０．１０ｍｍ、少なくとも０．１５ｍｍ、少なくとも０．２０ｍｍ、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも０．７５ｍｍ、又は少なくとも１．０ｍｍの半径方向幅を備える、実施形態１～９のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0042】

実施形態１１．半径方向に切断された穿孔が、１０．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下、３．０ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．７５ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、又は１．２５ｍｍ以下の半径方向幅を備える、実施形態１～１０のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0043】

実施形態１２．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔と、外径の周りに配設される半径方向に切断された穿孔とが、異なる半径方向幅を備える、実施形態６～１１のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0044】

実施形態１３．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔が、実質的に同様の半径方向幅を備える、実施形態６～１１のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0045】

実施形態１４．半径方向に切断された穿孔が、少なくとも０．００１ｍｍ、少なくとも０．００５ｍｍ、少なくとも０．０１ｍｍ、少なくとも０．０２ｍｍ、少なくとも０．０２５ｍｍ、少なくとも０．０３ｍｍ、少なくとも０．０４ｍｍ、少なくとも０．０５ｍｍ、少なくとも０．１０ｍｍ、少なくとも０．１５ｍｍ、少なくとも０．２０ｍｍ、少なくとも０．２５ｍｍ、又は少なくとも０．３０ｍｍの間隙幅を備える、実施形態１～１３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0046】

実施形態１５．半径方向に切断された穿孔が、１００ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．７５ｍｍ以下、０．７０ｍｍ以下、０．６５ｍｍ以下、０．６０ｍｍ以下、０．５５ｍｍ以下、０．５０ｍｍ以下、０．４５ｍｍ以下、０．４０ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、０．３０ｍｍ以下、又は０．２５ｍｍ以下の間隙幅を備える、実施形態１～１４のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0047】

実施形態１６．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔と、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔とが、異なる間隙幅を備える、実施形態１４又は１５に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0048】

実施形態１７．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔が、実質的に同様の間隙幅を備える、実施形態１４又は１５に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0049】

実施形態１８．半径方向に切断された穿孔が、少なくとも０．０５度、少なくとも０．１０度、少なくとも０．１５度、少なくとも０．２５度、少なくとも０．５度、少なくとも１度、少なくとも２度、少なくとも３度、少なくとも４度、少なくとも５度、又は少なくとも１０度の角度ピッチを備える、実施形態１～１７のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0050】

実施形態１９．半径方向に切断された穿孔が、３０度以下、２０度以下、１５度以下、１０度以下、５度以下、４度以下、３度以下、２度以下、１度以下、０．５度以下、又は０．２５度以下の角度ピッチを備える、実施形態１～１８のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0051】

実施形態２０．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔と、外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔とが、異なる角度ピッチを備える、実施形態１８又は１９に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0052】

実施形態２１．内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔が、内径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔及び外径の周りに配設された半径方向に切断された穿孔が半径方向に整列されるように、実質的に同様の角度ピッチを備える、実施形態１８又は１９に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0053】

実施形態２２．ばねの金属環状本体の内径が、少なくとも０．０５ｍｍ、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、又は更にそれ以上である、実施形態１～２１のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0054】

実施形態２３．ばねの金属環状本体の外径が、少なくとも０．２５ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、少なくとも２ｍｍ、少なくとも３ｍｍ、少なくとも４ｍｍ、少なくとも５ｍｍ、少なくとも６ｍｍ、少なくとも７ｍｍ、少なくとも８ｍｍ、少なくとも９ｍｍ、少なくとも１０ｍｍ、少なくとも１１ｍｍ、少なくとも１２ｍｍ、少なくとも１３ｍｍ、少なくとも１４ｍｍ、少なくとも１５ｍｍ、少なくとも２５ｍｍ、少なくとも５０ｍｍ、少なくとも７５ｍｍ、少なくとも１００ｍｍ、少なくとも１５０ｍｍ、少なくとも２００ｍｍ、少なくとも２５０ｍｍ、少なくとも３００ｍｍ、少なくとも５００ｍｍ、又は更にそれ以上である、実施形態１～２２のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0055】

実施形態２４．金属環状本体が、Ｉｎｃｏｎｅｌ（登録商標）などのニッケル－クロム系合金、ニッケル系合金、ニッケル、チタン、タングステン、ステンレス鋼、ばね鋼、鋼、アルミニウム、亜鉛、銅、マグネシウム、スズ、白金、鉛、鉄又は青銅から形成される、実施形態１～２３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0056】

実施形態２５．金属環状本体が被覆を備える、実施形態２４に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0057】

実施形態２６．被覆が、金ストライク被覆、窒化アルミニウムクロム（ＡｌＣｒＮ）被覆、又は窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）被覆を含む、実施形態２５に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0058】

実施形態２７．ばねが、ジャケット内に配設される、実施形態１～２６のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0059】

実施形態２８．ばねの金属環状本体の内径がジャケットの内側封止脚部に隣接しかつ接触し、ばねの金属環状本体の外径がジャケットの外側封止脚部に隣接しかつ接触する、実施形態２７に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0060】

実施形態２９．ジャケットが、補強充填剤を伴うか又は伴わずに、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、ペルフルオロポリマー、ＰＴＦＥ、ＴＦＭ、ＰＶＦ、ＰＶＤＦ、ＰＣＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＥＣＴＦＥ、ＰＣＴＦＥ、ＰＥＥＫ、ＰＥＫ、若しくはＰＥＫＫなどのポリアリールケトン、ＰＰＳ、ＰＰＳＵ、ＰＳＵ、ＰＰＥ、若しくはＰＰＯなどのポリスルホン、ＰＰＡなどの芳香族ポリアミド、ＰＥＩ若しくはＴＰＩなどの熱可塑性ポリイミド、又はそれらの任意の組み合わせから形成されている、実施形態２７又は２８に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0061】

実施形態３０．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力が、少なくとも５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、少なくとも１５ＭＰａ、少なくとも２０ＭＰａ、少なくとも２５ＭＰａ、少なくとも３０ＭＰａ、少なくとも３５ＭＰａ、少なくとも４０ＭＰａ、少なくとも４５ＭＰａ、少なくとも５０ＭＰａ、少なくとも６０ＭＰａ、少なくとも６５ＭＰａ、少なくとも７０ＭＰａ、少なくとも７５ＭＰａ、少なくとも８０ＭＰａ、少なくとも８５ＭＰａ、少なくとも９０ＭＰａ、又は少なくとも９５ＭＰａである、実施形態１～２９のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0062】

実施形態３１．半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力が、少なくとも１ＭＰａ、少なくとも２ＭＰａ、少なくとも３ＭＰａ、少なくとも４ＭＰａ、少なくとも５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、少なくとも１５ＭＰａ、少なくとも２０ＭＰａ、少なくとも２５ＭＰａ、少なくとも３０ＭＰａ、少なくとも３５ＭＰａ、少なくとも４０ＭＰａ、少なくとも４５ＭＰａ、少なくとも５０ＭＰａ、少なくとも６０ＭＰａ、少なくとも６５ＭＰａ、少なくとも７０ＭＰａ、少なくとも７５ＭＰａ、少なくとも８０ＭＰａ、少なくとも８５ＭＰａ、又は少なくとも９０ＭＰａである、実施形態１～３０のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0063】

実施形態３２．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との差が、少なくとも０．５ＭＰａ、少なくとも１．０ＭＰａ、少なくとも２．０ＭＰａ、少なくとも２．５ＭＰａ、少なくとも３．０ＭＰａ、少なくとも４．０ＭＰａ、少なくとも５．０ＭＰａ、少なくとも７．５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、又は少なくとも１５ＭＰａである、実施形態１～３１のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0064】

実施形態３３．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との接触圧力の差が、５０ＭＰａ以下、４５ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以下、３５ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以下、２５ＭＰａ以下、２０ＭＰａ以下、１９ＭＰａ以下、１８ＭＰａ以下、１７ＭＰａ以下、１６ＭＰａ以下、１５ＭＰａ以下、１０ＭＰａ以下、又は５ＭＰａ以下である、実施形態１～３２のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0065】

実施形態３４．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との差が、９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下である、又は実質的に差が無い、実施形態１～３３のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0066】

実施形態３５．半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力が、ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％である、実施形態１～３４のいずれか一項に記載のばね、封止部、又は組立体。

【0067】

実施形態３６．軸線を有するシャフトと、空洞を備え、シャフトの周りに環状に配設されるハウジングと、空洞内に配設され、シャフトとハウジングとの間に半径方向封止部を提供するように構成された封止部であって、基部と内側封止脚部と外側封止脚部とを有するジャケットと、ジャケット内で、内側封止脚部と外側封止脚部との間に、かつ内側封止脚部及び外側封止脚部と接触して配設され、内径及び外径を備える金属環状本体と、金属環状本体の内径及び外径のうちの少なくとも１つの周りに配設された複数の半径方向に切断された穿孔と、を備える、ばねと、を備える、封止部と、を有する組立体を提供することと、ジャケットの内側封止脚部がシャフトとの半径方向封止部を形成し、ジャケットの外側封止脚部がハウジングとの径方向封止部を形成するように、組立体内の封止部を配設することと、組立体を動作させることと、ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との差を維持することと、を含む、実施形態１～３５のいずれか一項に記載の組立体において封止部を形成する方法。

【0068】

実施形態３７．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との差が、少なくとも０．５ＭＰａ、少なくとも１．０ＭＰａ、少なくとも２．０ＭＰａ、少なくとも２．５ＭＰａ、少なくとも３．０ＭＰａ、少なくとも４．０ＭＰａ、少なくとも５．０ＭＰａ、少なくとも７．５ＭＰａ、少なくとも１０ＭＰａ、又は少なくとも１５ＭＰａである、実施形態３６に記載の方法。

【0069】

実施形態３８．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との接触圧力の差が、５０ＭＰａ以下、４５ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以下、３５ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以下、２５ＭＰａ以下、２０ＭＰａ以下、１９ＭＰａ以下、１８ＭＰａ以下、１７ＭＰａ以下、１６ＭＰａ以下、１５ＭＰａ以下、１０ＭＰａ以下、又は５ＭＰａ以下である、実施形態３６又は３７に記載の方法。

【0070】

実施形態３９．ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力と、半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力との差が、９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６５％以下、６０％以下、５５％以下、５０％以下、４５％以下、４０％以下、３５％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下である、又は実質的に差が無い、実施形態３６～３８のいずれか一項に記載の方法。

【0071】

実施形態４０．半径方向に切断された穿孔における封止部の接触圧力が、ばねの金属環状本体における封止部の接触圧力の少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％である、実施形態３６～３９のいずれか一項に記載の方法。

【0072】

実施形態４１．ばねが、実質的に円形の断面プロファイル、実質的にＣ字形の断面プロファイル、実質的にピーナッツ形若しくは８の字形のプロファイル、実質的にＵ字形の断面プロファイル、実質的にＤ字形の断面プロファイル、実質的に放物線状の断面プロファイル、実質的に楕円形の断面プロファイル、又はばねの金属環状本体内に配設された複数の半径方向に切断された穿孔を有する任意の他の形状の断面プロファイルを備える、実施形態１～３５のいずれか一項に記載のばね、封止部、若しくは組立体又は実施形態３６～４０のいずれか一項に記載の方法。

【0073】

実施形態４２．封止部が極低温で動作可能であるか、又は組立体を動作させることが極低温で行われる、実施形態１～３５のいずれか一項に記載のばね、封止部、若しくは組立体又は実施形態３６～４１のいずれか一項に記載の方法。

【0074】

本明細書は、最良の形態を含む実施形態を開示するために、また、当業者が本発明を作製及び使用することを可能にするために、実施例を使用している。特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含み得る。そのような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、又はそれらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と実質的に異ならない等価な構造要素を含む場合、特許請求の範囲内であることが意図される。

【0075】

一般的な説明又は実施例において、上で説明される活動の全てが必要とされるわけではなく、特定の活動の一部が必要とされない場合があり、説明される活動に加えて１つ以上の更なる活動が行われ得ることに留意されたい。なおも更に、活動が列挙される順序は、必ずしもそれらが行われる順序ではない。

【0076】

前述の明細書では、特定の実施形態を参照して概念を記載してきた。しかしながら、当業者であれば、以下の特許請求の範囲に掲げる本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更を行うことができることを理解する。そのため、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきであり、全てのこのような修正は、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

【0077】

本明細書中で使用される場合、「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」という用語、又はそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含を網羅することが意図される。例えば、特徴のリストを含むプロセス、方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されず、明示的に列挙されていないか、又はそのようなプロセス、方法、物品、若しくは装置に固有の他の特徴を含み得る。更に、矛盾する記載がない限り、「又は／若しくは（or）」は、包含的な「又は／若しくは（or）」を指し、排他的な「又は／若しくは（or）」を指すものではない。例えば、条件Ａ又は／若しくはＢは、以下のいずれか１つによって満たされる：Ａが真であり（又は／若しくは存在し）、Ｂが偽である（又は／若しくは存在しない）、Ａが偽であり（又は／若しくは存在せず）、Ｂが真である（又は／若しくは存在する）、及び、ＡとＢとの両方が真である（又は／若しくは存在する）。

【0078】

また、「１つの（a）」又は「１つの（an）」の使用は、本明細書に記載の要素及び部品を説明するために用いられる。これは、単に便宜上、及び本発明の範囲の一般的な意味を与えるために行われる。この記載は、１つ又は少なくとも１つを含むように読まれるべきであり、単数はまた、そうでないことを意味することが明らかでない限り、複数も含む。

【0079】

利益、他の利点、及び問題の解決策は、特定の実施形態に関して上で説明されている。しかしながら、利益、利点、問題の解決策、及び任意の利益、利点、又は解決策をもたらすかより顕著にする可能性がある任意の特徴（複数可）は、請求項のいずれか又は全ての重要な、必要な、又は本質的な特徴として解釈されるべきではない。

【0080】

本明細書を読んだ後、当業者には、特定の特徴が、明確にするために、別個の実施形態の文脈において本明細書に記載されており、単一の実施形態において組み合わせて提供され得ることが理解されよう。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で説明されている様々な特徴は、別個に又は任意の部分的な組み合わせで提供され得る。更に、範囲で述べられた値への言及は、その範囲内のありとあらゆる値を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】