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特表2024-545114ギャップレスばねを備えた封止部並びにその製造方法及び使用方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】ギャップレスばねを備えた封止部並びにその製造方法及び使用方法
(51)【国際特許分類】
F16J 15/3236 20160101AFI20241128BHJP
F16J 15/18 20060101ALI20241128BHJP
F16J 15/20 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
F16J15/3236
F16J15/18 A
F16J15/18 C
F16J15/20
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024534173
(86)(22)【出願日】2022-12-29
(85)【翻訳文提出日】2024-06-07
(86)【国際出願番号】 US2022082573
(87)【国際公開番号】W WO2023130036
(87)【国際公開日】2023-07-06
(31)【優先権主張番号】63/266,227
(32)【優先日】2021-12-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【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】モロー，ライアン
(72)【発明者】
【氏名】ルブラン，ジャン・マリー
(72)【発明者】
【氏名】コンウェイ，ダラス ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】クーン，メラニー
【テーマコード（参考）】
3J006
3J043
【Ｆターム（参考）】
3J006AB03
3J006AE25
3J006AE31
3J006CA05
3J043AA11
3J043AA15
3J043BA07
3J043CA02
3J043CB14
3J043CB20
3J043DA02
3J043DA03
(57)【要約】
【解決手段】 中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部であって、当該ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥと、少なくとも１０重量％の充填材料と、を含み、当該充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含む、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素であって、ギャップレスばねを含む付勢要素と、を含む、封止部。
【選択図】図１Ｄ
【選択図】図１Ｄ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、前記中心軸と同心で前記環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部であって、前記ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥと、少なくとも１０重量％の充填材料と、を含み、前記充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含む、ジャケット部と、
前記凹部内に配置された付勢要素であって、ギャップレスばねを含む付勢要素と、を含む、封止部。
【請求項2】
封止部であって、中心軸と、前記中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部を画定する外側表面と、を有する、環状本体を含む、ジャケット部と、
前記凹部内に配置された付勢要素と、を含み、
前記封止部が、静的試験１を使用して、３３０℃～４００℃で、少なくとも１５分間サイクルした後、４００℃未満で測定された場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【請求項3】
封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、前記中心軸と同心で前記環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部と、
前記凹部内に配置された付勢要素と、を含み、
前記封止部が、静的試験３を使用して、３６０℃超で少なくとも２時間の条件にあった後、３００℃未満で測定された場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【請求項4】
前記ギャップレスばねが円周方向にギャップを有さない、請求項１に記載の封止部。
【請求項5】
前記ギャップレスばねが軸方向にギャップを有さない、請求項１に記載の封止部。
【請求項6】
前記付勢要素が、Ｄ字形、Ｕ字形、Ｅ字形、Ｏ字形、又はＣ字形から選択される断面輪郭を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項7】
前記付勢要素が、ポリマー、金属、合金、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項8】
前記ジャケット部が、断面で見た際に、内側フィンガ及び外側フィンガを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項9】
前記付勢要素が、前記凹部内に完全に配置されている、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項10】
前記ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥかつ９０重量％以下のＰＴＦＥを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項11】
前記ジャケット部が、少なくとも１０重量％の充填材料、かつ７０重量％以下の充填材料を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項12】
前記ジャケット部が、充填材料を含み、前記充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項13】
前記ジャケット部が、約７５重量％のＰＴＦＥと、約２５重量％の窒化ホウ素と、を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項14】
前記ジャケット部が、約８５重量％のＰＴＦＥと、約１５重量％のシリコン粉末と、を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項15】
前記ギャップレスばねが、前記ジャケット部と接合するギャップレス金属バンドによって覆われたギャップ付きのバネを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の封止部。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、封止部に関する。
【背景技術】
【0002】
封止部は、典型的には、２つの構成要素、例えば、シャフト及びボアのような内側構成要素と外側構成要素との間の環状部内において、漏れが発生することを防止するために、使用される。シャフトとボアとの間に封止部を位置付けて、異なる流体圧力を維持するか、又は封止部の両側で異なる流体構成要素を分離し得る。従来の封止部は、長期間にわたって温度及び圧力に曝露されると、破損する場合が多い。高性能エンジンに関連する産業などの産業は、漏れ率などの有効な封止部特性を維持しながら、長期間にわたって異なる温度条件及び圧力条件に耐えることが可能な封止部を、要求し続けている。
【図面の簡単な説明】
【0003】
実施形態は、例として示されており、添付の図面に限定されることを意図するものではない。
【発明を実施するための形態】
【0004】
本明細書に記載される実施形態による封止部は、概して、凹部を画定するジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含み得る。特定の実施形態では、ジャケット部は、例えば、少なくとも３０重量％のポリマー材料及び少なくとも１０重量％の充填材料を含む均質な組成物を含んでもよい。充填材料は、ポリマー材料内に埋め込まれ、ジャケット部の１種以上の属性を向上させ得る。特定の実施形態では、充填材料は、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。付勢要素は、ギャップレスばねを含んでもよい。
【0005】
本明細書に記載される実施形態による封止部は、概して、中心軸と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部を画定する外側表面と、を有する環状本体を備える、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含むことができ、封止部は、静的試験１を使用して、３３０℃～４００℃で少なくとも１５分間サイクルした後に４００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する。
【0006】
本明細書に記載される実施形態による封止部は、概して、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を備える、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含むことができ、封止部は、静的試験２を使用して、３３０℃超で少なくとも２００時間サイクルされた後、３００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する。
【0007】
本明細書に記載される実施形態による封止部は、概して、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を備える、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含むことができ、封止部は、静的試験２を使用して、３６０℃超で少なくとも２時間サイクルされた後、３００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する。
【0008】
本明細書に記載される実施形態による封止部は、概して、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を備える、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含むことができ、封止部は、静的試験３を使用して、３６０℃超で少なくとも２時間の条件にあった後、３００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する。
【0009】
好ましい形態の詳細な説明
図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書に開示される教示の理解を補助するために提供される。以下の考察は、教示の特定の実施態様及び実施形態に焦点を当てている。この焦点は、教示を説明するのを助けるために提供されており、教示の範囲又は適用性に関する限定として解釈されるべきではない。しかしながら、本出願に開示される教示に基づいて他の実施形態を使用することができる。
図面と組み合わせた以下の説明は、本明細書に開示される教示の理解を補助するために提供される。以下の考察は、教示の特定の実施態様及び実施形態に焦点を当てている。この焦点は、教示を説明するのを助けるために提供されており、教示の範囲又は適用性に関する限定として解釈されるべきではない。しかしながら、本出願に開示される教示に基づいて他の実施形態を使用することができる。
【0010】
「備える、含む（comprises）」、「備える、含む（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、非排他的包含を網羅することを意図している。例えば、特徴のリストを含む方法、物品、又は装置は、必ずしもそれらの特徴のみに限定されるものではないが、明示的に列挙されていない他の特徴、又はそのような方法、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（or）」は、包含的なｏｒを指し、排他的なｏｒを指すのではない。例えば、条件Ａ又は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（又は存在し）、Ｂが偽である（又は存在しない）、Ａが偽であり（又は存在せず）、Ｂが真である（又は存在する）、及び、ＡとＢとの両方が真である（又は存在する）。
【0011】
また、「ａ」又は「ａｎ」の使用は、本明細書に記載の要素及び構成要素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。この説明は、そうでないことを意味することが明らかでない限り、１つ、少なくとも１つ、又は単数形が複数形も含むものとして、又はその逆として理解されるべきである。例えば、単一の物品が本明細書に記載されている場合、単一の物品の代わりに２つ以上の物品を使用してもよい。同様に、２つ以上の物品が本明細書に記載されている場合、その２つ以上の物品を、単一の物品に置き換えてもよい。
【0012】
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。材料、方法、及び実施例は、例解的であるに過ぎず、限定的であることを意図しない。本明細書に記載されていない範囲で、特定の材料及び処理行為に関する多くの詳細は従来どおりであり、封止部の技術分野における教本及びその他の情報源に見出され得る。
【0013】
図１Ａは、一実施形態によるアセンブリ内の封止部の断面図を含む。図１Ａを参照すると、封止部１００は、概して、ジャケット部１０２及び付勢要素１０４を含み得る。ジャケット部１０２は、凹部１１０を画定するフィンガ１０６及びフィンガ１０８を含んでもよい。一実施形態では、フィンガ１０６及びフィンガ１０８は、直線的であってもよく、凹部１１０も同様に対称となるように、ライン１１２に対して対称であってもよい。付勢要素１０４は、凹部１１０内に部分的に配置されるか、又は凹部１１０内に全体的に配置されるなど、凹部１１０内に配置されてもよい。一実施形態では、フィンガ１０６及びフィンガ１０８のうちの少なくとも１つは、凹部１１０に向かって延在する遠位フランジ１１２を含んでもよい。遠位フランジ１１２は、凹部１１０から付勢要素１０４が外れることを防止してもよい。
【0014】
図１Ｂは、一実施形態による封止部の断面図を含む。図１Ｂを参照すると、封止部１００は、概して、ジャケット部１０２及び付勢要素１０４を含み得る。ジャケット部１０２は、凹部１１０を画定するフィンガ１０６及び１０８を含んでもよい。一実施形態では、フィンガ１０６及びフィンガ１０８は、弓状であってもよく、凹部１１０もまた対称となるように、ライン１１２に対して対称であってもよい。付勢要素１０４は、凹部１１０内に部分的に配置されるか、又は凹部１１０内に全体的に配置されるなど、凹部１１０内に配置されてもよい。一実施形態では、フィンガ１０６及びフィンガ１０８のうちの少なくとも１つは、凹部１１０に向かって延在する遠位フランジ１１２を含んでもよい。遠位フランジ１１２は、凹部１１０から付勢要素１０４が外れることを防止してもよい。
【0015】
付勢要素１０４は、フィンガ１０６及びフィンガ１０８のうちの少なくとも１つに向かってなど、少なくとも１つの外向きに配向された方向に、外向き付勢力を提供するように適合された本体を含んでもよい。一実施形態では、付勢要素１０４は、例えば、コイルばねなどのばね、又はＯ字形状の断面輪郭を有する本体からなり得る。別の実施形態では、付勢要素１０４は、Ｄ字形、Ｕ字形、Ｖ字形、又はＣ字形から選択される断面輪郭を有してもよい。図１Ａに示されるように、付勢要素１０４はＵ字形であってもよい。図１Ｂに示されるように、付勢要素１０４はＣ字形であってもよい。特定の実施形態では、付勢要素１０４は、付勢要素１０４の表面が、フィンガ１０６又はフィンガ１０８のうちの少なくとも１つに隣接するように延在する、カンチレバー輪郭を有してもよい。付勢要素１０４のカンチレバー部分は、フィンガ１０６及びフィンガ１０８を、互いから離れるように外向きに付勢してもよい。
【0016】
特定の場合では、付勢要素１０４は、巻かれた設計を有し得る。例えば、付勢要素１０４の内側部分は、付勢要素１０４の外側部分の材料とは異なる第１の材料を含んでもよい。外側部分は、内側部分の全部又は一部に巻かれていてもよい。別の場合では、付勢要素１０４は、弓状の断面を有するワイヤを含んでもよい。ワイヤは、ほぼＯ字形状の断面を形成するように、コイル状であってもよく、又は巻かれていてもよい。更に別の場合では、付勢要素１０４は、ほぼＯ字形状の断面を形成するように巻かれたリボンを含んでもよい。特定の実施形態では、リボンは、ある厚さだけ互いに離間した２つの主表面を有してもよい。リボンは、長さ、幅、及び厚さを画定してもよく、長さは幅よりも長く、幅は厚さよりも大きい。リボンは、隣接するコイルが、少なくとも１０％、少なくとも２０％、又は少なくとも３０％など、半径方向に互いに部分的に重複するように、又は隣接するコイルが半径方向に重複しないように、巻かれてもよい。設置前に、付勢要素１０４は、凹部１１０の直径よりも大きい直径を画定してもよい。すなわち、一実施形態では、付勢要素１０４は、凹部１１０に対してオーバーサイズであってもよい。特定の例では、付勢要素１０４は、ギャップレス設計（例えば、ギャップレスばね）を有することができる。ギャップレス設計は、封止ジャケットと接触している付勢要素１０４の外側表面の長さに沿ってギャップを有さないものとして定義され得る。ギャップは、０．００２インチより大きい厚みの深さを有する、付勢要素１０４の表面上の不規則性として定義されてもよい。付勢要素は、円周１インチ当たり１０重量ポンド～円周１インチ当たり５００重量ポンドのスプリングバック力を有してもよい。例えば、一実施形態では、付勢要素１０４は、その円周長さに沿ってあるいは円周方向にギャップを有さなくてもよい（例えば、その円周に沿ってギャップを有さなくてもよい）。例えば、一実施形態では、付勢要素１０４は、その軸方向長さに沿ってあるいは軸方向にギャップを有さなくてもよい（例えば、断面においてその軸方向表面に沿ってギャップを有さなくてもよい）。例えば、一実施形態では、付勢要素１０４は、軸方向にギャップを有さず、円周方向にギャップを有さなくてもよい。例えば、一実施形態では、付勢要素１０４は、ジャケット部と接合するギャップレス金属バンドによって覆われたギャップ付きのばねを含むことができる。図１Ｃは、一実施形態による封止部の断面図を含む。特定の実施形態では、図１Ｃに示されるように、付勢要素１０４は、リボン１０４ａを含んでもよく、２つの金属バンド１０４ｂの間にバンド１０４ｂとともに保持されてもよい。バンド１０４ｂは、平板状であってもよいし、円弧状であってもよい。
【0017】
一実施形態では、付勢要素１０４の外側部分は、内側部分の全部又は一部に巻き付いてもよい。別の場合では、付勢要素１０４は、弓状の断面を有するワイヤを含んでもよい。ワイヤは、ほぼＯ字形状の断面を形成するように、コイル状であってもよく、又は巻かれていてもよい。更に別の場合では、付勢要素１０４は、ほぼＯ字形状の断面を形成するように巻かれたリボンを含んでもよい。ワイヤは、ほぼＣ字形状の断面を形成するように、コイル状であってもよく、あるいは巻かれていてもよい。更に別の例では、付勢要素１０４は、ほぼＣ字形状の断面を形成するように巻かれたリボンを含んでもよい。図２Ａ～図２Ｉは、多数の実施形態による封止部のための付勢要素の断面図を含む。図２Ａは、ほぼＣ字形状の断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｂは、ほぼＯ字形状の断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｃは、ほぼＥ字形状の断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｄは、多重畳み込みのほぼ３字形状の断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｅは、概して湾曲したリップシール断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｆは、ほぼＷ字形状の断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｇは、ほぼＶ字形状の断面を有する付勢要素２０４を含む。図２Ｈは、バンド２０４ｂによって囲まれたほぼＯ字形状の断面のコイルばね２０４ａを有する付勢要素２０４を含む。図２Ｉは、バンド２０４ｂによって囲まれたほぼＯ字形状の断面のリボンばね２０４ａを有する付勢要素２０４を含む。
【0018】
特定の実施形態では、リボンは、ある厚さだけ互いに離間した２つの主表面を有してもよい。リボンは、長さ、幅、及び厚さを画定してもよく、長さは幅よりも長く、幅は厚さよりも大きい。リボンは、隣接するコイルが、少なくとも１０％、少なくとも２０％、又は少なくとも３０％など、半径方向に互いに部分的に重複又は接触するように、あるいは隣接するコイルが半径方向に重複しないように巻かれてもよい。設置前に、付勢要素１０４は、凹部１１０の直径よりも大きい直径を画定してもよい。すなわち、一実施形態では、付勢要素１０４は、凹部１１０に対して寸法が過大であってもよい。
【0019】
一実施形態では、付勢要素１０４は、ジャケット部１０２に対して浮動してもよい。より詳細には、付勢要素１０４は、凹部１１０に対して、自由に動くことができる。別の実施形態では、付勢要素１０４は、例えば、接着剤、ジャケット部１０２及び付勢要素１０４の一方又は両方の機械的変形、ねじ付き又は非ねじ付き締結具などによって、あるいは、付勢要素１０４を、ジャケット部１０２内に少なくとも部分的に埋め込むことなどによって、ジャケット部１０２に連結されてもよい。一実施形態では、付勢要素１０４の端部は、付勢要素１０４がジャケット部１０２から外れることを防止するように、ジャケット部１０２内に封入されてもよい。接着剤を利用する実施形態では、接着剤層（図示せず）は、付勢要素１０４の少なくとも一部とジャケット部１０２との間に、配置されてもよい。接着剤層は、ホットメルト接着剤を含んでもよい。使用され得る接着剤の例としては、フルオロポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテル／ポリアミドコポリマー、エチレン酢酸ビニル、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ＥＴＦＥコポリマー、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられる。加えて、接着剤は、－Ｃ＝Ｏ、－Ｃ－Ｏ－Ｒ、－ＣＯＨ、－ＣＯＯＨ、－ＣＯＯＲ、－ＣＦ２＝ＣＦ－ＯＲ、又はそれらの任意の組み合わせから選択される少なくとも１つの官能基を含み得、式中、Ｒは、１～２０個の炭素原子を含有する環状又は直鎖状有機基である。加えて、接着剤はコポリマーを含み得る。
【0020】
非限定的な例として、付勢要素１０４は、ポリマー、金属、合金、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。特定の実施形態では、付勢要素１０４は、金属を含む。例示的な金属としては、鋼、青銅、銅、モネル、インコネル、エルジロイ、ハステロイ、及びオイルテンパークロームシリコン又はバナジウムが挙げられる。一実施形態では、付勢要素１０４は、モリブデン、コバルト、鉄、クロム、銅、マンガン、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、炭素、タングステン、又はこれらの任意の組み合わせを、含んでもよい。特定の実施形態では、付勢要素１０４は、３０１ステンレス鋼、３０２／３０４ステンレス鋼、３１６ステンレス鋼、又は１７－７ステンレス鋼などの、ステンレス鋼を含む。
【0021】
一実施形態では、１種以上の耐腐食性コーティング材（図示せず）を、付勢要素１０４に適用し得る。耐腐食性コーティング材は、１～５０ミクロンの範囲、例えば、５～２０ミクロンの範囲、又は７～１５ミクロンの範囲の厚さを有し得る。耐腐食性コーティング材は、接着促進剤層及びエポキシ層を含み得る。一実施形態では、エポキシ層は、付勢要素１０４の耐腐食性を向上させ得る。例えば、エポキシ層は、水、塩などの腐食性要素が付勢要素１０４に接触することを実質的に防止し、それによって、付勢要素の化学的腐食を抑制し得る。
【0022】
特定の実施形態では、ジャケット部１０２は、少なくとも０．０１、少なくとも０．１、又は少なくとも０．２の、平均表面粗さＲａを有してもよい。その他の実施形態では、Ｒａは、１以下、又は０．５以下、又は０．４以下であってもよい。特定の実施形態では、ジャケット部１０２は、０．１～０．７の範囲（０．１と０．７を含む）のＲａを有し得る。より詳細には、Ｒａは、０．２～０．４の範囲内（０．２と０．４を含む）であり得る。
【0023】
ジャケット部１０２は、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、又は少なくとも７５の、ショアＤ硬度（Shore D hardness）を有してもよい。一実施形態では、ジャケット部１０２は、１００以下、９０以下、又は８０以下の、ショアＤ硬度を有してもよい。ジャケット部１０２が、４５～１００の範囲（４５と１００を含む）のショアＤ硬度を有する材料を含み、封止部１００に十分に低い封止特性を与えながら、長期使用中のジャケット部１０２の破壊を防止することが望ましい場合がある。
【0024】
特定の実施形態では、ジャケット部１０２は、ポリマー材料を含んでもよい。例示的なポリマーとしては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレン－プロピレン（ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスルホン、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリウレタン、ポリエステル、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられる。特定の実施形態によれば、ジャケット部１０２は、フルオロポリマーを含んでもよい。例示的なフルオロポリマーとしては、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）と、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、及びフッ化ビニリデン（ＴＨＶ）のターポリマー、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）コポリマー、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）コポリマー、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられる。ＰＴＦＥは、可動構成要素間の低摩擦界面を維持しながら、優れた封止特性を示すので、本明細書に記載される特定の実施形態に従って使用される。
【0025】
特定の実施形態では、ジャケット部１０２は、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥ、少なくとも３５重量％のＰＴＦＥ、少なくとも４０重量％のＰＴＦＥ、少なくとも４５重量％のＰＴＦＥ、又は少なくとも５０重量％のＰＴＦＥを有する混合物を含み得る。その他の実施形態では、混合物は、９０重量％以下のＰＴＦＥ、７５重量％以下のＰＴＦＥ、７０重量％以下のＰＴＦＥ、６５重量％以下のＰＴＦＥ、６０重量％以下のＰＴＦＥ、又は５５重量％以下のＰＴＦＥであり得る。特定の実施形態では、ジャケット部１０２は、ジャケット部の３０重量％～９０重量％の範囲内（３０重量％と９０重量％を含む）のＰＴＦＥを含む混合物を含み得る。特定の実施形態では、混合物は、ジャケット部の４０重量％～６０重量％の範囲内（４０重量％と６０重量％を含む）のＰＴＦＥを含み得る。その他の実施形態では、混合物は、ジャケット部の６０重量％～９０重量％の範囲内（６０重量％と９０重量％を含む）のＰＴＦＥを含み得る。
【0026】
一実施形態では、混合物は、充填材料を更に含んでもよい。充填材料は、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含み得る。より特定の実施形態では、充填材料は、ホウ化チタン、窒化ホウ素、シリコーン粉末、又はこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。
【0027】
一実施形態では、混合物は、少なくとも１０重量％の充填材料、少なくとも１５重量％の充填材料、少なくとも２０重量％の充填材料、少なくとも２５重量％の充填材料、少なくとも３０重量％の充填材料、少なくとも３５重量％の充填材料、又は少なくとも４０重量％の充填材料を含んでもよい。一実施形態では、混合物は、７０重量％以下の充填材料、６５重量％以下の充填材料、６０重量％以下の充填材料、５５重量％以下の充填材料、５０重量％以下の充填材料、又は４５重量％以下の充填材料を含んでもよい。特定の実施形態では、充填材料は、混合物全体にわたって、均一に分布されてもよい。均一な分布は、ジャケット部１０２内の均一な摩耗率を容易にし、局所的な亀裂又は局所的な摩耗などの、局所的な摩耗の形成を防止し得る。別の特定の実施形態では、充填材料は、混合物全体にわたって、不均一に分布されてもよい。このようにして、充填材料の重量％は、ジャケット部１０２内の第１の位置において、その内部の第２の位置と比較して、異なってもよい。例えば、充填材料は、フィンガ１０６及びフィンガ１０８を一緒に接続するジャケット部１０２の後部と比較して、フィンガ１０６及びフィンガ１０８の少なくとも一方（例えば両方）において、より多く堆積されてもよい。あるいは、後部は、フィンガ１０６及びフィンガ１０８の一方又は両方と比較して、より高い濃度の充填材料を含んでもよい。
【0028】
特定の場合では、混合物は、混合物の４５～５５重量％の範囲内（４５重量％と５５重量％を含む）のＰＴＦＥと、混合物の３０～５０重量％の範囲内（３０重量％と５０重量％を含む）の炭素繊維と、混合物の５～１５重量％の範囲内（５重量％と１５重量％を含む）のホウ化チタンと、を含んでもよい。より特定の場合では、混合物は、約５０重量％のＰＴＦＥと、約４０重量％の炭素繊維と、約１０重量％のホウ化チタンと、を含み得る。
【0029】
別の特定の場合では、混合物は、混合物の４５～５５重量％の範囲内（４５重量％と５５重量％を含む）のＰＴＦＥと、混合物の３０～５０重量％の範囲内（３０重量％と５０重量％を含む）のガラス繊維と、混合物の５～１５重量％の範囲内（５重量％と１５重量％を含む）のホウ化チタンと、を含んでもよい。より特定の場合では、ジャケット部１０２は、約５０重量％のＰＴＦＥと、約４０重量％のガラス繊維と、約１０重量％のホウ化チタンと、を含み得る。
【0030】
更に別の特定の場合では、混合物は、約７５重量％のＰＴＦＥと、約２５重量％の窒化ホウ素と、を含み得る。
【0031】
なお更に特定の場合では、混合物は、約８５重量％のＰＴＦＥと、約１５重量％のシリコーン粉末と、を含み得る。
【0032】
特定の実施形態では、混合物は、上述の充填材料のうちのいずれか１種以上を、ＰＴＦＥなどのポリマー材料と組み合わせることによって形成されてもよい。混合は、充填材料の密度が比較的均一になるように、混合物が均質に分布するまで、実施されてもよい。次に、混合物を環状体へと成形してもよい。特定の実施形態では、成形は、押出、成形、鋳造、圧延、スタンピング、切断、又はこれらの任意の組み合わせによって実施されてもよい。特定の実施形態では、成形された環状体は、一定期間、例えば、少なくとも１時間、硬化されてもよい。この時、成形された環状体は、凹部１１０を含んでもよい。あるいは、成形された環状体は、凹部１１０を形成するように、機械加工されてもよい。より具体的には、凹部１１０が好適に形成されるまで、成形された環状体から材料を除去し得る。
【0033】
一実施形態では、付勢要素１０４は、成形環状部材の形成後に、凹部１１０内に位置付けられてもよい。別の実施形態では、付勢要素１０４は、混合物が依然として柔らかく、しなやかで、柔軟であるか、又は別様に完全に硬化しいなうちに、成形された環状部材に対して位置付けられてもよい。これは、付勢要素１０４が、ジャケット部１０２内に部分的又は完全に封入される用途に好適であり得る。
【0034】
特定の実施形態によれば、図１Ａに示されるように、封止部１００は、それぞれ、シャフト及びボアなどの内側構成要素１１４と外側構成要素１１６との間で使用されてもよい。より詳細には、封止部１００は、外側構成要素１１６のボア内の領域と、内側構成要素１１４の外側表面と、によって形成された環状部内に配置されてもよい。特定の実施形態では、内側構成要素１１４は、外側構成要素１１６に対して、長手方向に並進（例えば、往復運動）してもよい。その他の実施形態では、内側構成要素１１４は、外側構成要素１１６に対して回転してもよい。封止部１００は、封止部の第１の側からその反対側の第２の側への１つ以上の流体構成要素の進入又は退出を防止又は低減し得る。封止部は、この実施形態では半径方向封止部であってもよい。
【0035】
図１Ｃは、一実施形態によるアセンブリ内の封止部の断面図を含む。特定の実施形態によれば、図１Ｃに示されるように、封止部１００は、それぞれ、シャフト及びボアなどの内側構成要素１１４と外側構成要素１１６との間で使用されてもよい。より詳細には、封止部１００は、外側構成要素１１６のボア内の領域と、内側構成要素１１４の外側表面と、によって形成された環状部内に配置されてもよい。特定の実施形態では、内側構成要素１１４は、外側構成要素１１６に対して、長手方向に並進（例えば、往復運動）してもよい。その他の実施形態では、内側構成要素１１４は、外側構成要素１１６に対して回転してもよい。封止部１００は、封止部の第１の側からその反対側の第２の側への１つ以上の流体構成要素の進入又は退出を防止又は低減し得る。封止部は、この実施形態では表面封止部であってもよい。
【0036】
特定の場合では、内側構成要素１１４及び外側構成要素１１６は、高温アセンブリの一部であってもよい。すなわち、アセンブリは、少なくとも２７５℃、少なくとも３００℃、少なくとも３２５℃、又は少なくとも３５０℃などの高温で動作し得る。非限定的実施形態として、アセンブリは、シャフトが１つ以上の圧縮機又はタービンに対して回転する、ジェットエンジンなどのエンジンを含んでもよい。封止部１００は、シャフトと、圧縮機又はタービンのうちの少なくとも１つと、の間に配置されて、封止部の両側の圧力差によって引き起こされるような空気漏れ、燃料漏れ、又は圧力漏れなどの望ましくない流体漏れを防止又は軽減し得る。
【0037】
特定の場合では、内側構成要素１１４及び外側構成要素１１６は、周囲温度アセンブリの一部であってもよい。すなわち、アセンブリは、２７５℃未満などの高温未満で動作し得る。非限定的実施形態として、アセンブリは、シャフトが１つ以上の圧縮機又はタービンに対して回転する、エンジン又はモータを含んでもよい。封止部１００は、シャフトと、圧縮機又はタービンのうちの少なくとも１つと、の間に配置されて、封止部の両側の圧力差によって引き起こされるような空気漏れ、燃料漏れ、又は圧力漏れなどの望ましくない流体漏れを防止又は軽減し得る。
【0038】
封止部１００は、高温又は高温未満での長期使用に適合されてもよい。一実施形態では、封止部１００は、これらの温度で、所望の漏れ率を有してもよい。静的試験１は、環状部内に設置された場合の、封止部１００の漏れ率の尺度である。静的試験１を実施するために、封止部は、９３ｍｍの初期内径及び１０２ｍｍの初期外径を有してもよい。環状部は、封止部が溝内に設置され得るように、封止部に嵌合する溝を有してもよい。１５～１２０ＰＳＩの差圧が、封止部の一方の側に印加され、一方で、封止部の他方の側は、大気圧である。流体（空気）が、環状部の内側に適用される。センサは、環状部の一端から他端への流体（空気）漏れを監視し、封止部は、流体障壁として作用する。センサは、静的試験１の全体を通して、流体（空気）漏れを監視する。封止部１００は、少なくとも４サイクルにわたって、所定の漏れ率の範囲内にあると、本実施形態では、静的試験１に合格したと決定され得る。各サイクルの間、アセンブリを、３３０℃～４００℃の所定の温度まで上昇させ、少なくとも１５分間滞留させた後、室温まで冷却させる。サイクルは、温度サイクル全体について上述したように、一定の差圧で、２４時間にわたって、所定の漏れ率内にある場合に、成功したと定義される。本明細書の実施形態による封止部１００は、静的試験１を使用して４００℃未満で測定される場合、毎分４００立方センチメートル（ｃｃ／分）未満の漏れ率を有するように試験されてもよい。
【0039】
封止部１００は、高温又は高温未満での長期使用に適合されてもよい。一実施形態では、封止部１００は、これらの温度で、所望の漏れ率を有してもよい。静的試験２は、環状部内に設置された場合の、封止部１００の漏れ率の尺度である。静的試験２を実施するために、封止部は、９３ｍｍの初期内径及び１０２ｍｍの初期外径を有してもよい。環状部は、封止部が溝内に設置され得るように、封止部に嵌合する溝を有してもよい。１５～１２０ＰＳＩの差圧が、封止部の一方の側に印加され、一方で、封止部の他方の側は、大気圧である。流体（空気）が、環状部の内側に適用される。センサは、環状部の一端から他端への流体（空気）漏れを監視し、封止部は、流体障壁として作用する。センサは、静的試験２の全体を通して、流体（空気）漏れを監視する。センサは、静的試験２の全体を通して、流体漏れを監視する。このような時間の後、この更なる実施形態では、封止部１００は、少なくとも２サイクルにわたって、所定の漏れ率の範囲内にあると、本実施形態では、静的試験２に合格したと決定され得る。各サイクルの間、アセンブリは、３３０℃～４００℃の所定の温度まで上昇され、少なくとも１５分間（例えば、３３０℃以上で２００時間）滞留された後、室温まで冷却される。サイクルは、温度サイクル全体について上述したように、一定の差圧で、２４時間にわたって、所定の漏れ率内にある場合に、成功したと定義される。本明細書の実施形態による封止部１００は、静的試験２を使用して、封止部が３３０℃超で少なくとも２００時間の条件にあった後、３００℃未満で測定される場合、毎分４００立方センチメートル（ｃｃ／分）未満の漏れ率を有するように試験されてもよい。本明細書の実施形態による封止部１００は、静的試験２を使用して、封止部が３６０℃超で少なくとも２時間の条件にあった後、３００℃未満で測定される場合、毎分４００立方センチメートル（ｃｃ／分）未満の漏れ率を有するように試験されてもよい。
【0040】
封止部１００は、高温又は高温未満での長期使用に適合されてもよい。一実施形態では、封止部１００は、これらの温度で、所望の漏れ率を有してもよい。静的試験３は、環状部内に設置された場合の、封止部１００の漏れ率の尺度である。静的試験３を実施するために、封止部は、９３ｍｍの初期内径及び１０２ｍｍの初期外径を有してもよい。環状部は、封止部が溝内に設置され得るように、封止部に嵌合する溝を有してもよい。１５ＰＳＩの差圧が、封止部の一方の側に印加され、一方で、封止部の他方の側は、大気圧である。流体（空気）が、環状部の内側に適用される。センサは、環状部の一端から他端への流体（空気）漏れを監視し、封止部は、流体障壁として作用する。センサは、静的試験３の全体を通して、流体（空気）漏れを監視する。センサは、静的試験３の全体を通して、流体漏れを監視する。このような時間の後、この更なる実施形態では、封止部１００は、少なくとも４サイクルにわたって、所定の漏れ率の範囲内にあると、本実施形態では、静的試験３に合格したと決定され得る。各サイクルの間、アセンブリは、３３０℃～４００℃の所定の温度まで上昇され、少なくとも１５分間（例えば、３６０℃以上で２時間）滞留された後、室温まで冷却される。次に、差圧を毎回更に１５ＰＳＩずつ増加させ、その結果、先行する各サイクルに対してより高い圧力が得られる。サイクルは、温度サイクル全体について上述したように、一定の差圧で、２４時間にわたって、所定の漏れ率内にある場合に、成功したと定義される。本明細書の実施形態による封止部１００は、静的試験３を使用して、封止部が３６０℃超で少なくとも２時間の条件にあった後、３００℃未満で測定される場合、毎分４００立方センチメートル（ｃｃ／分）未満の漏れ率を有するように試験されてもよい。
【0041】
特定の実施形態では、封止部は、静的試験１又は静的試験２を使用して、２１℃～４００℃で測定される場合、静的試験１、静的試験２、又は静的試験３の後に、毎分３５０立方センチメートル（ｃｃ／分）未満の漏れ率を有し得る。より特定の実施形態では、封止部は、３００ｃｃ／分未満、２５０ｃｃ／分未満、２００ｃｃ／分未満、１５０ｃｃ／分未満、１００ｃｃ／分未満、５０ｃｃ／分未満、４０ｃｃ／分未満、３０ｃｃ／分未満、又は２０ｃｃ／分未満の漏れ速度を有し得る。
【0042】
封止部１００の重量は、高温に長時間曝露された後に、変化する場合がある。これは、例えば、負荷及び熱条件下での、ジャケット部の熱不安定性から生じる材料劣化によって引き起こされる場合がある。この点に関して、封止部１００は、熱への曝露前に測定された場合の初期比重ＧＩと、３６５℃に６０，０００分間曝露された後に測定された場合の経時比重ＧＡと、を有してもよい。一実施形態では、ＧＩは、ＧＡ超であり得る。例えば、ＧＩ／ＧＡの比は、１．４未満、１．３５未満、１．３未満、１．２５未満、１．２未満、１．１５未満、１．１未満、又は１．０５未満であり得る。別の実施形態では、ＧＩは、ＧＡとほぼ等しくなり得る。すなわち、封止部１００の重量は、ＧＩ／ＧＡが約１になり得るように、３６５℃に６０，０００分間曝露された後に、比較的変化しないままであり得る。特定の実施形態では、ＧＩ／ＧＡの比は、０．９５～１．２５の範囲内（０．９５と１．２５を含む）、０．９６～１．２の範囲内（０．９６と１．２を含む）、又は０．９９～１．１６の範囲内（０．９９と１．１６を含む）であり得る。
【0043】
一実施形態では、ジャケット部の材料は、高温への曝露前に測定された場合の初期破断伸びＥＡＢＩと、高温への曝露後に測定された場合の有効破断伸びＥＡＢＥと、を有し得、ＥＡＢＩは、１５０％以下のＥＡＢＥ、１４５％以下のＥＡＢＥ、１４０％以下のＥＡＢＥ、１３５％以下のＥＡＢＥ、１３０％以下のＥＡＢＥ、１２５％以下のＥＡＢＥ、１２０％以下のＥＡＢＥ、１１５％以下のＥＡＢＥ、１１０％以下のＥＡＢＥ、又は１０５％以下のＥＡＢＥであってもよい。一実施形態では、ＥＡＢＩ／ＥＡＢＥの比は、約１．０であってもよい。すなわち、ジャケット部１０２の破断伸びは、高温への曝露の前後で測定されたものと、比較的同じであってもよい。これは、高温での長期間の使用に一般に関連する、摩耗及び疲労を低減する場合がある。更なる実施形態では、ＥＡＢＩ／ＥＡＢＥは、１．０未満、例えば、０．９９５未満、０．９９未満、又は０．９８５未満であってもよい。
【0044】
別の実施形態では、ジャケット部の材料は、高温への曝露後に比較的変化しない、最大引張強度（ＵＴＳ）での伸長を有し得る。例えば、ジャケット部１０２は、高温に曝露される前に測定された場合のＵＴＳＩと、高温に曝露された後に測定された場合のＵＴＳＥと、を有してもよく、ここで、ＵＴＳＥ：ＵＴＳＩの比は、１：５以上、１：４以上、１：３以上、１：２以上、１：１以上、２：１以上、３：１以上、４：１以上、又は５：１以上であってもよい。一実施形態では、ＵＴＳＥ／ＵＴＳＩは、５未満、４未満、３未満、２未満、１未満、０．９未満、０．８未満、０．７未満、又は０．６未満であり得る。別の実施形態では、ＵＴＳＥは、少なくとも１０１％のＵＴＳＩ、少なくとも１０５％のＵＴＳＩ、少なくとも１１０％のＵＴＳＩ、少なくとも１１５％のＵＴＳＩ、少なくとも１２０％のＵＴＳＩ、又は少なくとも１２５％のＵＴＳＩであり得る。
【0045】
封止部１００は、双方向圧力用途において利用され得るアセンブリを形成してもよい。封止部１００は、前方軸方向への流体の漏れに対して配向され、漏れを防いでもよく、又は封止部１００は、中心軸線３０００を下って後方軸方向への流体の漏れに対して配向され、漏れを防いでもよい。封止部１００は、内向き半径方向の流体の漏れに対して配向され、漏れを防いでもよく、又は封止部１００は、中心軸線３０００に垂直な方向における外向き半径方向の流体の漏れに対して配向され、漏れを防いでもよい。一実施形態では、封止部１００は、表面封止部であってもよい。別の実施形態では、封止部１００は、軸方向封止部であってもよい。この点に関して、封止部１００は、それらの特定の配向において、効果的な封止を可能にする、特定の特性を有するように選択されてもよい。特定の好適な用途としては、低温バルブ、ピストン、真空チャンバ内のものなどの真空状態封止部、及び構成要素間に封止を必要とするその他の可動構成要素が挙げられる。
【0046】
本明細書の実施形態に従って説明される封止部は、より広い温度及び圧力範囲で、より複雑な封止部幾何学形状を使用して、漏れを防止するために、封止部の材料及びそれらの間の相互作用に起因する可撓性を可能にし得る。更に、本明細書の実施形態に従って説明される封止部は、より広い温度範囲で、より複雑な封止部幾何学形状を使用して、より一貫した封止を提供してもよい。更に、本明細書の実施形態に従って説明される封止部は、より複雑な封止部設置手順を可能にしてもよい。最後に、封止部は、従来の封止部よりも高い負荷を可能にしてもよい。その結果、構成要素及び封止部自体の寿命が改善され得る。
【0047】
多くの異なる態様及び実施形態が可能である。これらの態様及び実施形態のいくつかを以下に記載する。本明細書を読んだ後、当業者は、それらの態様及び実施形態が例解的であるに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。実施形態は、以下に列挙される実施形態のうちのいずれか１つ以上に従い得る。
【0048】
実施形態１：封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部であって、当該ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥと、少なくとも１０重量％の充填材料と、を含み、当該充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含み、付勢部がギャップレスばねを含む、封止部。
【0049】
実施形態２：封止部であって、中心軸と、中心軸と同心の環状本体内へと延在する凹部を画定する外側表面と、を有する、環状本体を含む、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含み、封止部が、静的試験１を使用して、３３０℃～４００℃で少なくとも１５分間サイクルした後、４００℃未満で測定された場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【0050】
実施形態３：封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含み、封止部が、静的試験２を使用して、３３０℃超で少なくとも２００時間サイクルされた後、３００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【0051】
実施形態４：封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含み、封止部が、静的試験２を使用して、３６０℃超で少なくとも２時間サイクルされた後、３００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【0052】
実施形態５：封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部と、凹部内に配置された付勢要素と、を含み、封止部が、静的試験３を使用して、３６０℃超で少なくとも２時間の条件にあった後、３００℃未満で測定される場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【0053】
実施形態６：ギャップレスばねが円周方向にギャップを有さない、実施形態１に記載の封止部。
【0054】
実施形態７：ギャップレスばねが軸方向にギャップを有さない、実施形態１に記載の封止部。
【0055】
実施形態８：付勢要素が、少なくとも１つの外向きに配向された方向において、外向きの力を提供するように適合された本体を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0056】
実施形態９：付勢要素が、Ｄ字形、Ｕ字形、Ｅ字形、又はＣ字形から選択される断面輪郭を有する、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0057】
実施形態１０：付勢要素が、Ｃ字形の断面輪郭を有する、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0058】
実施形態１１：付勢要素が、Ｏ字形状の断面輪郭を有する、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0059】
実施形態１２：付勢要素が、ポリマー、金属、合金、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0060】
実施形態１３：ジャケット部が、断面で見た際に、内側フィンガ及び外側フィンガを含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0061】
実施形態１４：内側フィンガ及び外側フィンガのうちの少なくとも１つが、凹部に向かって延在する遠位フランジを含む、実施形態１３に記載の封止部。
【0062】
実施形態１５：付勢要素が、凹部内に完全に配置されている、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0063】
実施形態１６：ジャケット部が、少なくとも０．０１かつ１以下の平均表面粗さＲａを含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0064】
実施形態１７：ジャケット部が、ショアＤ硬度に従って測定された場合、少なくとも４５かつ１００以下の硬度を有する、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0065】
実施形態１８：ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥかつ９０重量％以下のＰＴＦＥを含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0066】
実施形態１９：ジャケット部が、少なくとも１０重量％の充填材料、かつ７０重量％以下の充填材料を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0067】
実施形態２０：ジャケット部が、充填材料を含み、当該充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0068】
実施形態２１：ジャケット部が、当該ジャケット部の４５～５５重量％の範囲内のＰＴＦＥを含み、ジャケット部が、当該ジャケット部の３０～５０重量％の範囲内の炭素繊維充填材を含み、ジャケット部が、当該ジャケット部の５～１５重量％の範囲内のホウ化チタン充填材を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0069】
実施形態２２：ジャケット部が、当該ジャケット部の４５～５５重量％の範囲内のＰＴＦＥを含み、ジャケット部が、当該ジャケット部の３０～５０重量％の範囲内のガラス繊維充填材を含み、ジャケット部が、当該ジャケット部の５～１５重量％の範囲内のホウ化チタン充填材を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0070】
実施形態２３：ジャケット部が、約７５重量％のＰＴＦＥと、約２５重量％の窒化ホウ素と、を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0071】
実施形態２４：ジャケット部が、約８５重量％のＰＴＦＥと、約１５重量％のシリコン粉末と、を含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0072】
実施形態２５：ジャケット部が、熱への曝露前に測定された場合の初期比重ＧＩと、３００℃に６０，０００分間曝露された後に測定された場合の経時比重ＧＡと、を有する材料を含み、ＧＩ／ＧＡが、１．４未満かつ少なくとも０．５である、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0073】
実施形態２６：封止部が、表面封止部である、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0074】
実施形態２７：封止部が、軸方向封止部である、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0075】
実施形態２８：ギャップレスばねが、ジャケット部と接合するギャップレス金属バンドによって覆われたギャップ付きのバネを含む、実施形態１～５のいずれかに記載の封止部。
【0076】
上述の特徴の全てが必要とされるわけではなく、特定の特徴の一部が必要とされなくてもよく、記載した特徴に加えて、１つ以上の特徴が提供されてもよいことに留意されたい。更に、特徴が列挙される順序は、必ずしも特徴が導入される順序ではない。
【0077】
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。逆に、簡潔にするために、単一の実施形態の文脈で記載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。
【0078】
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。
【0079】
本明細書に記載の実施形態の明細書及び例解図は、様々な実施形態の構造の一般的な理解を提供することを意図している。明細書及び例解図は、本明細書に記載される構造又は方法を使用する装置及びシステムの全ての要素及び特徴の網羅的かつ包括的な説明として役立つことを意図するものではない。別個の実施形態が単一の実施形態中に組み合わせて提供され得、逆に、簡潔にするために単一の実施形態の文脈において説明されている様々な特徴が、別々に又は任意の部分的組み合わせで提供され得る。更に、範囲に記載された値への言及は、言及される端点範囲値を含む、その範囲内のそれぞれの値全てを含む。多くの他の実施形態が、本明細書を読んだ後にのみ当業者に明らかとなり得る。本開示の範囲から逸脱することなく、構造的置換、論理的置換、又は任意の変更を行うことができるように、他の実施形態を使用し、本開示から導出することができる。したがって、本開示は、限定的ではなく、例示的なものとみなされるべきである。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図2G】
【図2H】
【図2I】
【手続補正書】
【提出日】2024-06-07
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、前記中心軸と同心で前記環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部であって、前記ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥと、少なくとも１０重量％の充填材料と、を含み、前記充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含む、ジャケット部と、
前記凹部内に配置された付勢要素であって、ギャップレスばねを含む付勢要素と、を含む、封止部。
【請求項2】
封止部であって、中心軸と、前記中心軸と同心で環状本体内へと延在する凹部を画定する外側表面と、を有する、環状本体を含む、ジャケット部と、
前記凹部内に配置された付勢要素と、を含み、
前記封止部が、静的試験１を使用して、３３０℃～４００℃で、少なくとも１５分間サイクルした後、４００℃未満で測定された場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【請求項3】
封止部であって、中心軸を画定する環状本体と、前記中心軸と同心で前記環状本体内へと延在する凹部と、を含む、ジャケット部と、
前記凹部内に配置された付勢要素と、を含み、
前記封止部が、静的試験３を使用して、３６０℃超で少なくとも２時間の条件にあった後、３００℃未満で測定された場合、４００ｃｃ／分未満の漏れ率を有する、封止部。
【請求項4】
前記ギャップレスばねが円周方向にギャップを有さない、請求項１に記載の封止部。
【請求項5】
前記ギャップレスばねが軸方向にギャップを有さない、請求項１に記載の封止部。
【請求項6】
前記付勢要素が、Ｄ字形、Ｕ字形、Ｅ字形、Ｏ字形、又はＣ字形から選択される断面輪郭を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項7】
前記付勢要素が、ポリマー、金属、合金、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項8】
前記ジャケット部が、断面で見た際に、内側フィンガ及び外側フィンガを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項9】
前記付勢要素が、前記凹部内に完全に配置されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項10】
前記ジャケット部が、少なくとも３０重量％のＰＴＦＥかつ９０重量％以下のＰＴＦＥを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項11】
前記ジャケット部が、少なくとも１０重量％の充填材料かつ７０重量％以下の充填材料を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項12】
前記ジャケット部が、充填材料を含み、前記充填材料が、ホウ素含有材料、窒素含有材料、チタン含有材料、シリコン含有材料、炭素繊維、ガラス繊維、又はこれらの組み合わせを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項13】
前記ジャケット部が、約７５重量％のＰＴＦＥと、約２５重量％の窒化ホウ素と、を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項14】
前記ジャケット部が、約８５重量％のＰＴＦＥと、約１５重量％のシリコン粉末と、を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。
【請求項15】
前記ギャップレスばねが、前記ジャケット部と接合するギャップレス金属バンドによって覆われたギャップ付きのバネを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の封止部。【国際調査報告】