(57)【要約】【課題】シール用リップを有するシールを含む装置、アセンブリ及び方法と、シール用リップ付きシール及びシールリップ付き賦勢式シールを提供することである。【解決手段】延長部を含むシールリップを含むシールアセンブリ及び方法であって、前記延長部が、使用中に損耗しつつ少ない且つ全体に一定の摩擦を創出する全体に一定の断面幅を有する。シールリップがバネ賦勢体の支援下に動的部材に接触負荷される。シールリップの延長部（１２４）が、動的部材の動作中に一定のトルク抵抗を維持する。【選択図】図１
2015072063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールアセンブリであって、
シール用コンポーネントと、複数のコイルを含むバネ賦勢体とを含み、
前記シール用コンポーネント及びバネ賦勢体の各々が整列する穿孔を含み、
前記シール用コンポーネントが、シールリップ付きの内側フランジと、その内部にバネ賦勢体を位置付けるＶ字型底部を有する溝とを含み、
前記シールリップが前記穿孔方向に延びる延長部を含み、前記延長部が、動的部材に接触してシールし、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の２３％以内である全体に一定の断面幅を有し、
前記Ｖ字型底部の２つのテーパ付けされた表面に複数のコイルが接触するシールアセンブリ。
【請求項２】
前記シールリップが、全体に平行な２つの側壁を有する請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項３】
前記シール用コンポーネントに連結した剛性コンポーネントを更に含む請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項４】
前記剛性コンポーネントが、バネ賦勢体を保持するための、前記剛性コンポーネントに形成したＶ字型底部を有する請求項３に記載のシールアセンブリ。
【請求項５】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが弾発嵌合により係合する請求項３に記載のシールアセンブリ。
【請求項６】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントがラッチ止めにより係合する請求項３に記載のシールアセンブリ。
【請求項７】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが突き合わせ接触する請求項３に記載のシールアセンブリ。
【請求項８】
前記シール用コンポーネントが、第２内側フランジ上に形成した第２シールリップを含み、前記内側フランジ及び第２内側フランジが、相互に離間する端縁部を有する請求項１に記載のシールアセンブリ。
【請求項９】
第２バネ賦勢体が前記第２シールシップを偏倚し、前記第２シールリップが、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、最大幅の２０％以内である一定の断面幅を有する請求項８に記載のシールアセンブリ。
【請求項１０】
前記第２バネ賦勢体が、Ｖ字型底部を含む第２溝キャビティ内に位置付けられる請求項９に記載のシールアセンブリ。
【請求項１１】
シールアセンブリの製造方法であって、
複数のコイルを含むバネ賦勢体を、前記バネ賦勢体の穿孔と、シール用コンポーネントの穿孔とが整列するようにシール用コンポーネントと突き合わせ接触状態で配置するステップを含み、
前記シール用コンポーネントが、シールリップ付きの内側フランジと、その内部に前記バネ賦勢体を位置付けるＶ字型底部を有する溝とを含み、
前記シールリップが、前記穿孔方向に延びる延長部を含み、前記延長部が、動的部材に接触してシールし、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、最大幅の２３％以内である全体に一定の断面幅を有し、
Ｖ字型底部の２つのテーパ付けされた表面に複数のコイルが接触する方法。
【請求項１２】
前記シールリップが全体に平行な２つの側壁を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記シール用コンポーネントに剛性コンポーネントを装着するステップを更に含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
剛性コンポーネントが、バネ賦勢体を保持するための、前記剛性コンポーネントに形成したＶ字型底部を有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが弾発嵌合により係合する請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記剛性コンポーネントが板バネを有し、前記板バネがハウジングの内側表面に接触して偏倚される請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが突き合わせ接触される請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
シールアセンブリの使用方法であって、
シール用コンポーネントと、複数のコイルを含むバネ賦勢体とをハウジングの穿孔内に配置するステップにして、前記シール用コンポーネント及びバネ賦勢体の各々が、シャフトを受けるための整列する穿孔を含むステップを含み、
前記シール用コンポーネントが、シールリップ付きの内側フランジと、その内部に前記バネ賦勢体を位置付けるＶ字型底部を有する溝とを含み、
前記シールリップが前記穿孔方向に延びる延長部を含み、前記延長部が、動的部材に接触してシールし、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、最大幅の２０％以内である全体に一定の断面幅を有し、
Ｖ字型底部の２つのテーパ付けされた表面に複数のコイルが接触する方法。
【請求項１９】
前記剛性部材がシール用コンポーネントに装着される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記剛性コンポーネントが、バネ賦勢体を保持するための、前記剛性コンポーネントに形成したＶ字型底部を有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが弾発嵌合により係合する請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記剛性コンポーネントが板バネを含み、前記板バネがハウジングの内側表面に接触して偏倚される請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが突き合わせ接触する請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
シールアセンブリであって、
穿孔と、外側フランジと、ベース部を含む中央チャネルセクションと、内側フランジと、を含むシール用コンポーネントと、
穿孔と、胴部フランジ及び装着フランジを含む胴部と、を含む剛性コンポーネントと、
を含み、
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが、シール用コンポーネントの外側フランジ上の突起と、剛性コンポーネントの装着フランジとを相互係合させることにより相互にラッチ止めされ、
前記シール用コンポーネントの内側フランジが動的部材に接触してシールするシールリップを形成する延長部を有し、前記シールリップが、２つの側壁及び底壁を有し、前記内側フランジが、バネ賦勢体の支援無しに中央チャネルセクションのベース部から、シール用コンポーネントの穿孔と剛性コンポーネントの穿孔とにより画定される共通穿孔方向にテーパ付けされ、かくしてシールリップの底壁が、内側フランジがテーパ無しにベース部から伸延した場合における以上に、共通穿孔により画定される軸に接近し、
前記延長部が、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、最大幅の２３％までである全体に一定の断面幅を有するシールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に往復あるいは回転用途用シールに関し、詳しくは、動的シール用リップを有するシール及び、バネ賦勢式シールを含む関連方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転あるいは往復用途におけるシャフト等の動的部材をシールする従来のバネ賦勢式シールは、動的部材との摩擦により徐々に損耗し得るシールリップを含む。中でも、シール胴部から突出して動的部材の表面方向に漸次伸延する代表的なシールリップは、その幾何学上、シールリップが大きく損耗するシール表面が広い。これは、代表的な鋭く削った鉛筆の先端が使用すると摩滅して徐々に丸くなるのとにている。前記広いシール表面は摩擦を増大させ得、それが、以下の所望されざる結果、即ち、強い摩耗、高温、及び又は、動的部材の回転あるいは往復に対する強い抵抗、の原因となり得る。強い摩擦の継続は機械系、特にはシールに悪影響を及ぼし得、最終的には破損させる恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
シール用リップを有するシールを含む装置、アセンブリ及び方法と、シール用リップ付きシール及びシールリップ付き賦勢式シールを提供することである。
本発明における動的リップ付きのシール及びシールリップ付き賦勢式シールは、シールリップの摩耗に従い、シールリップのシール表面積増大が代表的な従来のシールリップのそれと比較して最小化されるような幾何学的形状を有するシールリップを組み込むことで、シールリップ損耗時の激しい摩擦変動を最小化する構成を有する。シールリップの独特の幾何学は、シールリップ損耗率、シール面温度、及び動的部材の動きに対する抵抗負荷をより一定に維持する構成とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、シール用コンポーネントを含むシールアセンブリであって、延長部付きのシールリップと、溝を含む剛性コンポーネントと、前記溝内で、シールリップがシールするべき動的表面方向にシールリップを偏倚させるバネ賦勢体と、を含むシールアセンブリが提供される。バネ賦勢体と、全体に一定の断面幅のシールリップ延長部とが、動的部材をシールする間のトルク抵抗を比較的一定化させる。シールリップ幅はバネ賦勢体のコイル長軸幅の約３〜約２０％であり得る。ある実施形態におけるシールリップ幅はコイル長軸幅の約３〜８％であり、その使用中に損耗する想定のセクションの全シールリップ幅変動はシールリップ最大幅の約２５％までである。言い換えると、最大幅が１ｍｍであると幅変動は約０．７５ｍｍに及び得る。幅変動は、その一貫性あるいは一定性向上のためにシールリップ最大幅の約１５％以内に維持されるべきである。この特徴によればシールリップアセンブリのシールリップ損耗率、シール面温度、及び、動的部材の動作上の抵抗負荷をより一定に維持することができる。
【０００５】
本発明によれば、シール用コンポーネントを含むシールアセンブリであって、延長部付きのシールリップと、溝と、前記溝内で、シールリップがシールするべき動的表面方向にシールリップを偏倚させるバネ賦勢体と、を含むシールアセンブリが提供される。バネ賦勢体と、全体に一定の断面幅のシールリップ延長部とが、動的部材をシールする間のトルク抵抗を比較的一定化させる。ある実施形態におけるシールリップ幅はコイル長軸幅の約３〜８％であり、その使用中に損耗すると想定するセクションにおけるシール幅の全幅変動はシールリップ最大幅の約２５％である。幅変動は、その一貫性あるいは一定性向上のためにシールリップ最大幅の約１５％以内に維持されるべきである。この特徴によればシールリップアセンブリのシールリップ損耗率、シール面温度、及び、動的部材の動きに関わる抵抗負荷をより一定に維持することができる。
【０００６】
本発明によれば、シールアセンブリであって、シール用コンポーネントと、複数のコイルを含むバネ賦勢体とを含み、シール用コンポーネント及びバネ賦勢体の各々が、整列する穿孔を有し、シール用コンポーネントが、シールリップ付きの内側フランジと、その内部にバネ賦勢体を位置付けるＶ字型底部を有する溝とを含み、シールリップが、穿孔方向に伸延する延長部を含み、前記延長部が動的部材をシールし、シールリップが、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の２０％以内である全体に一定の断面幅を有し、前記複数のコイルが前記Ｖ字型底部のテーパ付けした２つの表面と接触するシールアセンブリが提供される。
【０００７】
シールアセンブリのシールリップは全体に平行な２つの側壁を有し得る。
シールアセンブリは、シール用コンポーネントに連結した剛性コンポーネントを更に含み得る。
剛性コンポーネントは、バネ賦勢体を保持するための一体のＶ字型底部を有し得る。
シールアセンブリのシール用コンポーネント及び剛性コンポーネントは弾発嵌着し得る。
シールアセンブリのシール用コンポーネント及び剛性コンポーネントはラッチ係合し得る。
シールアセンブリのシール用コンポーネント及び剛性コンポーネントは相互に突き合わせ接触し得る。
シールアセンブリのシール用コンポーネントは第２内側フランジ上に形成した第２シールリップを含み得、内側フランジ及び第２内側フランジは、相互に離間する端縁部を有し得る。
【０００８】
シールアセンブリは、第２シールリップを偏倚させるための第２バネ賦勢体を含み得、第２シールが、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の２０％以内である全体に一定の断面幅を有し得る。
第２バネ賦勢体は、Ｖ字型底部を含む第２溝キャビティ内に位置付け得る。
【０００９】
本発明の他の様相によれば、シールアセンブリであって、穿孔、外側フランジ、ベース部を含む中央チャネルセクション、内側フランジ、を含むシール用コンポーネントと、穿孔、胴部フランジ及び装着フランジを含む胴部、を含む剛性コンポーネントと、を含み、シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントが、シール用コンポーネントの外側フランジ上の突起と、剛性コンポーネントの装着フランジの突起とを相互係合させることにより相互にラッチ止めされ、シール用コンポーネントの内側フランジが、動的部材をシールするシールリップを形成する延長部を含み、シールリップが２つの側壁と底壁とを含み、共通穿孔により画定される軸に対してシールリップの底壁が、内側フランジがベース部からテーパ無しで伸延される場合におけるよりも接近するよう、内側フランジがバネ賦勢体の支援無しに中央チャネルセクションのベース部からシール用コンポーネントの穿孔及び剛性コンポーネントの穿孔により画定される共通穿孔方向にテーパ付けされ、前記延長部が、その使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の約２３％以内である全体に一定の断面幅を有するシールアセンブリが提供される。
【００１０】
装着フランジの、突起と反対側の表面は、バネ賦勢体を保持あるいは捕捉しないよう平坦あるいは全体に平面的であり得る。
装着フランジの、剛性コンポーネント上の表面と、シール用コンポーネントの内側フランジのシールリップとは反対の表面とは共に、バネ賦勢体を保持あるいは捕捉しないよう全体に平面的であり得る。
剛性コンポーネントの胴部は、胴部フランジと装着フランジとの間に形成した逃げを有し得、前記逃げは、共通穿孔に対して、且つ、剛性コンポーネントの、共通穿孔に近い側部上に対してテーパ付けあるいは傾斜される。
装着フランジと、内側フランジとの間に間隙が画定され、前記間隙はその開口位置側がより広く、且つ、シール用コンポーネントのベース部付近で、前記開口から内側に離れる方向にテーパ付けされる。
【００１１】
本発明の更に他の様相によればシールアセンブリの製造方法であって、複数のコイルを含むバネ賦勢体を、前記バネ賦勢体の穿孔と、シール用コンポーネントの穿孔とが整列するようにシール用コンポーネントと突き合わせ接触状態下に配置するステップを含み、前記シール用コンポーネントが、シールリップ付き内側フランジと、バネ賦勢体をその内部に位置付けるＶ字型底部を有する溝とを含み、前記シールリップが、穿孔方向に伸延して動的部材をシールする延長部を含み、前記延長部が、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の約２０％以内である全体に一定の断面幅を有し、前記複数のコイルがＶ字型底部の２つのテーパ付けされた表面と接触する方法が提供される。
【００１２】
前記シールリップは全体に平行な２つの側壁を有し得る。
前記方法は、シール用コンポーネントに剛性コンポーネントを装着するステップを更に含み得る。
前記剛性コンポーネントは、バネ賦勢体を維持するための、一体形成されたＶ字型底部を有し得る。
前記シール用コンポーネントと合成コンポーネントとは弾発嵌合し得る。
前記剛性コンポーネントは板バネを有し得、前記板バネはハウジングの内側表面に接触して偏倚し得る。
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントは突き合わせ接触状態で有り得る。
【００１３】
本発明の更に他の様相によれば、シールアセンブリの使用方法であって、シール用コンポーネントと、複数のコイルを含むバネ賦勢体とをハウジングの穿孔内に配置するステップを含み、前記シーリングコンポーネント及びバネ賦勢体の各々が、シャフトを受けるための整列した穿孔を含み、前記シール用コンポーネントが、シールリップ付き内側フランジと、その内部にバネ賦勢体を位置付けるＶ字型底部を有する溝とを含み、前記シールリップが、穿孔方向に伸延して動的部材に対してシールされる延長部を含み、前記延長部が、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の約２０％以内である全体に一定の断面幅を有し、前記複数のコイルがＶ字型底部の２つのテーパ付けされた表面と接触する方法が提供される。
【００１４】
前記剛性コンポーネントは前記シール用コンポーネントに装着可能である。
前記剛性コンポーネントは、前記バネ賦勢体を維持するための、一体形成されたＶ字型底部を有し得る。
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントは弾発嵌合し得る。
前記剛性コンポーネントは板バネを有し得、前記板バネはハウジングの内側表面に接触して偏倚し得る。
前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントは突き合わせ接触状態であり得る。
【００１５】
本発明の更に他の様相によれば、シールアセンブリであって、相互に１つの穿孔を含む、シール用コンポーネント、剛性コンポーネント、バネ賦勢体、を含み、前記シール用コンポーネントが、シールリップを有する内側フランジを含み、前記剛性コンポーネントが前記シール用コンポーネントと係合し、前記剛性コンポーネントが、前記バネ賦勢体をその内部に位置付けるバネキャビティを前記内側フランジと共に形成する溝を含み、前記シールリップが、穿孔方向に伸延する延長部にして、シールリップ最大幅の約２０％以内である全体に一定の断面幅を有する延長部を含む、シールアセンブリが提供される。
【００１６】
本発明の更に他の様相によれば、シールアセンブリであって、相互に１つの穿孔を含むシール用コンポーネント及びバネ賦勢体を含み、前記シール用コンポーネントが、シールリップを有する内側フランジと、前記内側フランジにより画定される溝と、外側フランジと、バネ賦勢体をその内部に位置付けるバネキャビティを形成する中央チャネルセクションと、を有し、前記シールリップが前記穿孔方向に伸延して動的部材をシールする延長部を有し、前記延長部が、全体に一定の表面摩擦を創出する、シールリップ最大幅の約２０％以内である全体に一定の断面幅を有するシールリップが提供される。
【発明の効果】
【００１７】
シール用リップを有するシールを含む装置、アセンブリ及び方法と、シール用リップ付きシール及びシールリップ付き賦勢式シールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、傾斜コイルバネで賦勢された動的リップ付きの賦勢式シールの一実施形態の側方断面図である。
【図２】図２は、何れも傾斜コイルバネで賦勢された２つの動的リップ付きの賦勢式シールの一実施形態の側方断面図である。
【図３】図３は、突き合わせ係合されたシール用コンポーネント及び剛性コンポーネントを含む賦勢式シールの一実施形態の側方断面図である。
【図４】図４は、ラッチ係合されたシール用コンポーネント及び剛性コンポーネントを含む賦勢式シールの一実施形態の側方断面図である。
【図５】図５は、全体に一定の断面幅を有するシールリップ延長部の他の実施形態の断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、全体に一定の断面幅を有するシールリップ延長部の他の実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、全体に一定の断面幅を有するシールリップ延長部の他の実施形態の断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、全体に一定の断面幅を有するシールリップ延長部の他の実施形態の断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、全体に一定の断面幅を有するシールリップ延長部の他の実施形態の断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、全体に一定の断面幅を有するシールリップ延長部の他の実施形態の断面図である。
【図６】図６は、全体に一定幅のシールリップと、バネ賦勢体を有さない剛性部材とを有するシール部材を含む別態様におけるシールアセンブリの断面図である。
【図７】図７は、剛性部材を有さないバネ賦勢体を有する溝付きのシールリップを有するシール部材を含む別態様におけるシールアセンブリの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して本発明の装置、システム、方法の各様相に従う弾性シールの現在好ましい実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の内で種々の変更をなし得るものとする。図中、同じ参照番号は類似要素あるいは特徴を示すものとする。
【００２０】
図１を参照するに、本発明の装置、システム及び方法の各様相に従うシールアセンブリ１００が示される。図示実施形態のシールアセンブリ１００は、剛性コンポーネント１０４を弾発嵌合したシール用コンポーネント１０２を含み、前記シール用コンポーネント及び剛性コンポーネントは、装具のグランド又はパッキン箱、あるいは、装具のグランド又はパッキン箱内に取付けるべくシールアセンブリと共に寸法形状付けされるカートリッジシールハウジングであり得るハウジング１０６内に位置付けられる。剛性コンポーネント１０４は、シール用コンポーネント１０２と共にバネキャビティ１１０を形成するＶ字型底部を有する溝１０８を含む。言い換えると、バネキャビティ１１０は少なくとも部分的には、剛性コンポーネント１０４及びシール用コンポーネントの双方により画定される。剛性コンポーネント１０４は錠止リングとして参照され得、且つ、以下に議論される如く、シールアセンブリをハウジングの、グランド内又はカートリッジハウジング内等における穿孔内に固定するための板バネを有する。シールアセンブリの種々のコンポーネントは、シャフト又はロッド等の動的部材あるいはコンポーネントを受けるための穿孔を更に有する。
【００２１】
バネキャビティ１１０はバネ賦勢体１１２を収受する寸法形状を有する。溝１０８はＶ字型底溝又はＶ字型底溝を形成する２つのテーパ付け表面１０８ａ、１０８ｂを有する。他の実施形態では２つのテーパ付け表面１０８ａ及び１０８ｂ間に平坦底部表面が位置付けられる。更に他の実施形態では溝１０８は全体にＶ字型を有するが、溝の表面は、相互にＶ字型底溝を形成する多数の個別の平面セクションから形成される。更に尚他の実施形態では溝１０８は、全体にＵ字型の２つの側壁間に位置付けた単一の平坦底部表面を有する。別態様のＵ字型溝では、バネ賦勢体１１２は２つの側壁と接触してコイルの、動的コンポーネント１１６の長手方向軸に関する軸方向位置を維持する。図示の如く、溝１０８は２つの側壁１０８ｃ、１０８ｄを有し、これら側壁の一方はシール胴部２０６により形成され、他方は剛性コンポーネント１０４により形成される。バネ賦勢体１１２は、側壁の一方、両方と接触し得、あるいは、Ｖ字型底溝１０８がバネ賦勢体を動的部材１１６の長手方向軸に関して位置付け得るよう、何れの側壁とも接触しない。
【００２２】
傾斜コイルバネ等のバネ賦勢体１１２はバネキャビティ１１０内に位置決めされ、シール用コンポーネント１０２上、あるいはより詳しくは、シール用コンポーネント１０２の内側フランジ２００及びシールリップ１１４上に偏倚力等の負荷を印加し、テーパ付けした挿入端部２０８を含むロッドあるいはシャフトであり得る動的コンポーネント１１６をシールする。図示の如く、バネ賦勢体１１２は半径方向に傾斜したコイルバネであるが、軸方向に傾斜したコイルバネであり得る。バネは、長軸と、２つの軸の短い方である短軸とを有する楕円形状を各々有する複数の、相互連結したコイルを含む。バネ賦勢体１１２はシール用部材１０２の内側フランジ２００及び剛性コンポーネント１０４の双方に接触し、且つ、前記内側フランジと、剛性部材の溝１０８とに接触して偏倚される。他の実施形態ではコイルは矩形、あるいは楕円等の、その他形状を有し得る。動的コンポーネント１１６と、内側フランジ２００の内側の外側表面との間に間隙２３０が設けられる。
【００２３】
剛性コンポーネント１０４のＶ字型の溝１０８は、バネキャビティ１１０内のバネ賦勢体１１２の適正位置決めと、内側フランジ２００、従ってシールリップ１１４上の適正負荷位置とを保証する。例えば、Ｖ字型の溝１０８はバネキャビティ内のバネ賦勢体の全体的に最適な位置及び方向を保証する。Ｖ字型の溝はテーパ付けされた２つの表面１０８ａ、１０８ｂを有し、これら表面はバネ１１２と接触して、バネ賦勢体の各コイルの短軸がシールリップ１１４位置あるいはその近位置に来るような、動的部材１１６あるいはシールアセンブリの穿孔の長手方向軸に関する軸方向位置に沿ったバネの適正位置決めを保証する。傾斜コイルバネの各コイルが主にその短軸に沿って変形することから、各コイルの短軸をシールリップ１１４の真上あるいはほぼ真上に位置決めすることで、最適な作用範囲及び力の偏向が提供される。以下に更に議論されるように、これにより、シールリップ１１４は全体に一定幅化され、かくして、その損耗時においてシールリップ及び動的コンポーネント間に提供されるシール用表面が全体に一定に維持される。本発明におけるシールリップ１１４に加え、コイルの位置及び独特のシールリップ幾何学は、シールリップ損耗率、シール用表面温度、動的部材の動きに関する抵抗負荷をより一定に維持する構成とされる。
【００２４】
剛性コンポーネント１０４の外側表面上に追加された溝１２０により、シール用コンポーネント１０２の外側フランジ２０２上に位置付けた上方突起１１８と、剛性コンポーネント１０４の下方突起１２２とが弾発嵌合連結部１１５位置で弾発嵌合し得るようになる。他の実施形態ではシール用コンポーネント及び剛性コンポーネントはラッチ止めにより装着される。ラッチ止めは、バッティングあるいは突き合わせを除いた機械的係合に対する広義の用語であると考え得る。例えば、スライトインターフェース、スモールデテント、等はラッチ止めと考え得る。他の実施形態では２つのコンポーネントは弾発嵌合あるいはラッチ止め等無しで、図３に示す如く単に突き合わせあるいはバッティングする形態を有する。
【００２５】
図示の如く、シールリップ１１４は延長部１２４を含み、この延長部は動的部材１１６の表面方向に方向付けされ且つこの表面に全体に直交し、あるいは動的部材上に取り付けられない場合はシールアセンブリの穿孔に方向付けされ、かくして延長部は動的部材１１６に対してシールされ、損耗するに従いその断面幅が全体に一定に維持される。一実施形態では延長部１２４はその断面に沿って全体に四角形あるいは矩形であり、２つの側壁は全体に平行である。従って、幅が全体に一定であることから、延長部と動的部材との間の接触面積は損耗時に著しく変化しない。これにより、シールアセンブリの耐用期間中における、シールリップ１１４の損耗に従う動的部材の動作に対する抵抗が最小化される。かくして、本発明のシールリップ１１４は、シールリップ損耗率、シール用表面温度、動的部材の動きに関する抵抗負荷をより一定に維持する構成となる。
【００２６】
板バネ２０４に剛性コンポーネント１０４が設けられる。板バネ２０４はフィンガを含み、且つ、その一端が胴部２０６に装着され、且つ、空隙２２４に隣り合って位置付けられる。板バネ２０４はハウジング１０６に拘束されることから、ロッド１１６の軸方向に内側に撓む形態を有し、それにより、シールアセンブリをハウジング内に維持するための外側方向の偏倚力を創出する。図示の如く、フィンガはシール用コンポーネント１０２の方向を指す。他の実施形態ではフィンガはシール用コンポーネントから離れた方向を指す。
【００２７】
ある実施形態では、シール用コンポーネント１０２は、ラバー材、エラストマー材、ポリマー、熱可塑性プラスチックエラストマー（ＴＰＥ）、コポリマー、テロポリマー、あるいはテトラポリマー、から等の弾性材から形成される。特定例には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ラバー、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）、シリコーンラバー、ポリアクリレートエラストマー、ＶＩＴＯＮ等が含まれる。剛性コンポーネントは、硬質プラスチック、エンジニアードプラスチック、あるいは金属材から作製し得る。エンジニアードプラスチックは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリアミド（ＰＡ）、あるいはポリスルホン（ＰＳＵ）を含み得る。金属材は、アルミニューム、真鍮、ブロンズ、あるいは銅、ステンレス鋼、スチール等のソフトメタル、及び、低炭素鋼や高張力鋼等の金属合金、を含み得る。腐食性ガス内、あるいは低分子量ガスのシール等の用途に応じて弾性材及び、剛性コンポーネント用材料を変更し得ることは言うまでもない。
【００２８】
かくして、本発明の一様相によれば、シールアセンブリであって、シールリップを有する内側フランジを含むシール用コンポーネントと、剛性コンポーネントと、バネ賦勢体とを含み、前記剛性コンポーネントが、前記シール用コンポーネントと係合し、且つ、前記シール用コンポーネントの内側フランジと共に、その内部に前記バネ賦勢体を位置付けるバネキャビティを形成する溝を含むシールアセンブリが提供される。一実施形態において、剛性コンポーネントの溝はＶ字型底溝を含む。他の実施形態では、シールリップが延長部を含み、前記延長部は、ロッドあるいはシャフト等の動的部材の表面に全体に直交してこの表面方向に延長される。他の実施形態では前記溝は２つの側壁間に位置付けた平坦底部を有する。
【００２９】
図示の如く、バネキャビティ１１０はバネ賦勢体１１２を、コイルの短軸が主にシールリップ１１４の本来真上にある如くシールリップ上に位置決めする。ある実施形態では複数のコイル２７６の短軸はシールリップ１１４の少なくとも一部の真上に位置付けられる。他の実施形態では複数のコイルの短軸はシールリップの直ぐ外側で、しかしシールリップの約４．７６２５ｍｍ／１０００（約０．１８７５インチ／１０００）より遠くない外側に位置付けられる。例えば、図示するように、コイルの短軸は、ロッド１１６の軸に直交すると仮定する場合は図１のシールリップ１１４の左縁部の若干左側にある。コイルの短軸が、シールリップの幅により画定される境界部分の上あるいは内部等の任意部分と一致する場合は、前記短軸はシールリップの少なくとも一部の真上に位置付けられると言える。コイルは、その短軸がロッド１１６軸に真に直交しないがシールリップの少なくとも一部の真上か、あるいはシールリップより外側で、しかし約４．７６２５ｍｍ／１０００（約０．１８７５インチ／１０００）より遠くない外側に位置付けられるよう、若干回転させることも出来る。大直径の動的部材において使用する大型シールアセンブリの場合、バネ賦勢体の複数のコイルの短軸を、シールリップの外側約６．３５ｍｍ／１０００（約０．２５インチ／１０００）等のより遠い距離においてシールリップの直ぐ外側に位置付け得る。
【００３０】
一実施形態では複数のコイルの短軸の位置は楕円形状コイルの長軸及び短軸を適宜サイジングすることで制御可能である。一実施形態ではコイルの長軸はコイルの外側から外側までのディメンションで測定してシールリップ１１４の幅の約５〜約１０倍である。図示した実施形態では長軸はシールリップ１１４の幅の約７．７倍である。この範囲により、バネキャビティ１１０は内側フランジ２００の長さがコイルの長軸の約４５〜約７０％であるように寸法付けし得る。
【００３１】
バネ溝１０８を有するバネキャビティ１１０は、コイルの短軸がシールリップ１１４の少なくとも一部の真上か、あるいはシールリップの外側の、しかしシールリップより約４．７６２５ｍｍ／１０００（約０．１８７５インチ／１０００）より遠くない外側に位置付けられるよう、傾斜コイルバネ１１２のコイルの短軸を拘束し且つ配向する形態を有する。バネ溝１０８は、Ｖ字型、２つの傾斜表面間に平坦底部を有するＶ字型、あるいは個別に相互連結した複数の平坦壁セクションで構成される弓形を有し得る。これにより、複数のコイルの偏倚力がシールリップ１１４上に作用し、かくして全体に一定幅のシールリップをシール用コンポーネントと共に使用可能となる。言い換えれば、シール用コンポーネント１０２の内側フランジ２００からのシールリップ１１４を画定する延長部１２４が全体に一定断面幅を有し得る。これにより、シールリップと動的部材あるいは動的コンポーネントの動的表面との間におけるシール用コンポーネントの通常損耗中の摩擦が全体に一定化される。詳しくは、シールリップが損耗するに従い出現する新規の層は損耗層と全体に同一幅を有し、かくして、シールリップとロッドあるいはシャフトの動的表面との間の表面積接触は最大損耗幅の２０％以内、例えば約５〜１５％等の低許容差範囲内に全体にあるいは略一定に止まる。従って、本発明のシールリップ１１４は、シールリップ損耗率、シール用表面温度、動的部材の動きに関する抵抗負荷をより一定に維持する構成とされる。
【００３２】
ある実施形態では、シールアセンブリは図７に示す如き、シール用コンポーネント１０２から全体を形成した溝キャビティを有する。かくして、シールアセンブリが、バネ賦勢体をその内部に位置付けるＶ字型底部を有する溝キャビティを含む場合、Ｖ字型底部はシール用コンポーネント１０２から、あるいは剛性コンポーネント１０４及びシール用コンポーネント１０２の組み合わせから、その全体を形成し得る。更に他の実施形態では、シールアセンブリは図１〜図４に示す如く、剛性胴部と、シール用コンポーネントの内側フランジとの組み合わせにより形成した溝キャビティと、シール用コンポーネントからその全体を形成した第２溝キャビティとを有する。図１〜図４の二重シール用リップ型実施形態では、以下に更に議論されるように、シール用コンポーネント１０２は２つの別個に形成したシール用コンポーネントを背中合わせに、あるいは相互接触状態下に配置するのとは異なる、一体形成した２つの内側フランジを有する。従来の、別個に形成したシール用コンポーネントは別個の剛性コンポーネントを要するため、過度の作業無しには単一のチャンバ内に適正に組み込み得ない。
シールアセンブリ及び、以下に記載する如き前記シールアセンブリの使用方法が意図される。
【００３３】
その他のシール用要素及び剛性コンポーネント等に関して以下に記載するその他のシールアセンブリ及びシールアセンブリコンポーネントについて、特に記載は無いが図１を参照する等により先に記載された単数あるいは複数の特徴と同一あるいは類似する特徴、冗長性及び先の記載から理解可能であるが故に特に記載されない、以下の図に記載される単数あるいは複数の部品については、図１等のシールアセンブリ等について単数あるいは複数の特徴を記載した実施形態に関して本明細書に記載されたと同一あるいは類似の特徴により記載あるいは教示されたものとする。本件出願における開示事項は特に断りの無い限り先願に基づくものであり、それ故、本件出願の開示事項は、全ての実施形態において類似するコンポーネント及び特徴については当業者は既知であるから、それらを記載することなく、開示された実施形態並びにその特徴について当業者に対し教示するものとする。従って、以下のシールアセンブリに示す同一もしくは類似の特徴は、特に断りの無い限り、それ以前の実施形態の特徴を含むものとするから、それ以降に開示される実施形態については、特に断りの無い限り、それ以前に説明された実施形態の特徴及び構造等についての利益を有するものとする。
【００３４】
図２は本発明の装置、システム及び方法の更に他の様相に従う別態様におけるシールアセンブリ１３０である。シールアセンブリ１３０は以下の点を除き図１に例示したシールアセンブリ１００と類似のものである。シールアセンブリ１３０は、第２シールリップ１３２を含む第２内側フランジ２２０と、第２Ｖ字型底溝あるいはＶ字型底溝１３４と、シールアセンブリ１３０の第２シールリップ１３２を偏倚させるための第２バネ賦勢体１１２とを含むシール用コンポーネント１０２を有する。第２Ｖ字型底溝１３４は、第２バネキャビティ１３６内における第２バネ賦勢体１１２の適正なバネ位置決めを保証するために組み込まれる。本様相における多重型のシールリップシールアセンブリは、より大型の動的部材、良好なシール用安定性、より高い流体流れ制御効果、及び又は、多方向性シールを要する用途に好適であり得る。２つのシールリップ１１４、１３２間で、動的部材１１６と、２つのフランジの内側の外側表面との間に間隙２３０が設けられる。図示の如く、２つの内側フランジ２００、２２０は夫々、相互に離間した端縁部３１０、３１２を有する。
【００３５】
一実施形態では第２バネキャビティ１３４はその全体がシール用コンポーネント１０２のシール胴部２０６により形成あるいは画定され、他方、第１バネキャビティ１１０は溝１０８等の剛性コンポーネント１０４と、シール用部材あるいはシール用コンポーネント１０２の第１内側フランジ２００との組み合わせにより形成される。例えば、第２バネキャビティ１３４は、シール胴部２０６内に形成したＶ字型底溝あるいはＶ字型表面１３６と、第２内側フランジ２２０とにより形成される。この組み合わせは、第２バネ賦勢体１１２を収受するための第２バネキャビティ１３４を画定する。２つの内側フランジ２００、２２０は、相互離間した先端部と、２つのバネキャビティ１１０、１３４は、２つのバネ賦勢体１１２を、それら２つのバネ賦勢体のコイルの短軸が各シールリップ１１４、１３２の少なくとも一部の真上か、あるいはシールリップ６１４、１３２の外側の、しかしシールリップより約４．７６２５ｍｍ／１０００（約０．１８７５インチ／１０００）より遠くない外側に位置付けられるよう、２つのバネ賦勢体を軸方向において位置決めする形状の表面を有する。一実施形態では２つのシールリップ１１４、１３２は類似形状を有する。他の実施形態では２つのシールリップ１１４、１３２は異なる形状を有する。例えば、第１シールリップ１１４の断面は全体に矩形あるいは四角形であり、第２シールリップ１３２は図５Ａ〜図５Ｅに示すシールリップの何れかであり得る。
【００３６】
ある実施形態では図２のシールアセンブリ１３０の２つのバネ賦勢体１１２は同一サイズであり、且つ、何れも半径方向傾斜コイルバネである。他の実施形態では２つのバネ賦勢体１１２は長軸及び短軸の長さが異なる。バネ賦勢体が異なる実施形態については、２つの内側フランジ２００、２２０の長さは同一あるいは異なり得る。更に他の実施形態では、剛性コンポーネント１０４を伴うバネキャビティ１１０はその内部に軸方向傾斜コイルバネが位置付けられ、他方、全体をシール胴部で形成したキャビティ内には半径方向傾斜コイルバネが位置付けられる。
【００３７】
図３には、シール用コンポーネント１０２と剛性コンポーネント１０４との間の弾発嵌合あるいはラッチ止めを、異なるアセンブリ特徴部１６２で代替した、本発明の他の様相に従う別態様のシールアセンブリ１６０が示される。図示されるように、アセンブリ特徴部１６２はシール用コンポーネント及び剛性コンポーネント間に弾発嵌合あるいは機械的係合を含まない。図示の如く、剛性コンポーネント１０４はシール用コンポーネント１０２とバッティングあるいは突き合わせ関係にある。一実施形態では、剛性コンポーネントにはハウジング１０６の内側表面１６６に抗して偏倚するための板バネ２０４が組み込まれる。図３に示すアセンブリ特徴部１６２により機械的係合（図１及び図２を参照）が省略されるため、板バネ２０４上の空隙２２４に隣り合う外側チャネル２２２が設けられる。外側チャネル２２２は、シール用コンポーネント１０２に突き合わされるフランジ２２４に隣接して位置付けられる。フランジ２２４は四角形状角部を有し得、あるいは、アール付けあるいは丸味付けされ得る。
【００３８】
図４には、本発明の装置、システム及び方法に従う更に他のシールアセンブリ１７０が示され、シール用コンポーネント１０２及び剛性コンポーネント１０４が図１及び図２のラッチ止めと類似のラッチ止めにより係合されている。図示の如く、ラッチ止め特徴部と、弾発嵌合連結部１１５との間に間隙あるいはチャネル１７２が設けられる。本シールアセンブリ１７０は図２の二重シールリップバージョンと類似するが、大型のバネ賦勢体１１２が使用されることから間隙１７２が設けられる。以下に議論するように、剛性コンポーネント１０４の幅は、第１バネキャビティ１１０内に大型のバネ賦勢体１１２が使用されることにより増大される。しかしながら、弾発嵌合連結部１１５は小型のバネ賦勢体用と比較的同じに維持され得るため、その副産物として間隙１７２が創出される。他の実施形態では、間隙１７２の幅を無くすあるいは減少させるべく外側フランジ２０２の端部２３２が延長され得る。
【００３９】
本実施形態のバネ賦勢体１１２は図２のバネ賦勢体のそれらより長い長軸及び短軸を有する。従って、バネキャビティ１１０、１３４もまた、本実施形態の大型のバネ賦勢体を収受するべく比較的大型である。バネキャビティは、剛性コンポーネント１０４の幅とシール胴部２０６の幅とを増大することにより大型化される。これにより、２つのバネキャビティを部分的に画定する内側フランジ２００、２２０も延長される。しかしながら、２つのバネ賦勢体のバネコイルの短軸は先に議論した如く、シールリップ１１４、１３４の本来真上等の上方に主に位置付けられる。ある実施形態では、複数のコイルの短軸は各シールリップの少なくとも一部の真上に位置付けられる。他の実施形態では複数のコイルの短軸は、図示の如く各シールリップの直ぐ外側に位置付けられ、各シールリップの外側への距離は、バネ賦勢体の相対サイズ及び内側フランジの長さにより変化し得る。図示実施形態では、複数のコイルの短軸は各シールリップの約６．３５ｍｍ／１０００（約０．２５インチ／１０００）の距離においてシールリップの直ぐ外側に位置付けられる。
【００４０】
図５〜図５Ｅには延長されたシールリップ部分の色々の実施形態が部分断面において示される。即ち、図５〜図５Ｅは、内側フランジから伸延するシールリップが異なる形状あるいは形態を有するシール用コンポーネント１０２の実施例を部分断面において示すものである。図示されるシールリップ実施形態は、動的部材の表面方向、あるいは動的部材上に取り付けるのでない場合はシールアセンブリの穿孔に全体に直交して延びる、全体に一定の断面幅を有する。図１〜図４のシールリップは、図５〜図５Ｅを参照して議論されるシールリップ実施形態の何れかであり得る。図５に示すシールリップ１１４は、２つの全体に平行な側壁１８２、１８４と、これら２つの側壁１８２、１８４の中間に位置付けられ且つ平行なラインに関して対称であり得る湾曲底壁１８６と、を含む。他の実施形態では、湾曲底壁１８６は対称ではない、即ち非対称であり得る。ある実施形態では２つの側壁１８２、１８４は若干収斂し、あるいは若干拡張し得る。シールリップが損耗するに従い、シールリップと動的部材との間の摩擦は、シールリップの断面幅が全体に一定であることに基づき、全体に一定に維持される。かくして、シールリップ１１４は、シールリップ損耗率、シール用表面温度、動的部材の動きに関する抵抗負荷をより一定に維持する構成となる。
【００４１】
図５Ａに示すシールリップ１１４は、全体に平行な２つの側壁１８２、１８４と、図５の底壁のそれより傾斜の強い湾曲底壁１８８とを含む。
図５Ｂに示すシールリップ１１４は、ギザギザの縁部１８３及び平坦あるいは真っ直ぐな底壁１９０を有する２つの側壁１８２、１８４を含む。他の実施形態では一方の側壁のみがギザギザの縁部を有する。
図５Ｃのシールリップ１１４は、ギザギザの縁部１８３及び湾曲底壁１９２を有する２つの側壁１８２、１８４を含む。他の実施形態では一方の側壁のみがギザギザの縁部を有する。
図５Ｄのシールリップ１１４は、全体に平行な２つの側壁１８２、１８４及び平坦な底壁１９０を含む。側壁あるいは一方の側壁には、片持ち梁セクションを形成する凹部あるいは切り欠き１９４が設けられる。
図５Ｅのシールリップ１１４は、全体に平行な２つの側壁１８２、１８４及び湾曲底壁１９６を含む。側壁あるいは一方の側壁には、片持ち梁セクションを形成する凹部あるいは切り欠き１９４が設けられる。
【００４２】
図６には、本発明の更に他の様相に従う別態様におけるシールアセンブリ２４０の部分断面が示される。本シールアセンブリ２４０は環状形態を有し、図１〜図４のシールアセンブリに類似して、動的部材を受けるための穿孔を有する。図示の如く、シール用コンポーネント１０２は、中央チャネルセクション２４２を含むシール胴部２０８と、外側フランジ２０２と、その端部位置にシールリップ１１４を含む内側フランジ２００と、を含む。シールリップ１１４は、ロッドあるいはシャフト等の動的部材に対してシールするために外側フランジ２０２から遠方に突出される。シールリップ１１４は、底壁２４８と、その横断方向において測定される幅を有する２つの側壁２４４、２４６とを有する。ある実施形態では前記幅は一定である。他の実施形態では前記幅は底壁２４８から外側フランジ２０２方向に行くに従い変化する。ある実施形態では前記変化は損耗する最大幅の約２０％を超えない。他の実施形態では前記変化範囲は、約２５％まで等のもっと大きなものであり得る。
【００４３】
中央チャネルセクション２４２には内側フランジ２００が装着され、内側フランジ２００は、中央チャネルセクションのベース部２５０からシールリップ１１４方向に掛けて外側フランジ２０２から外側方向に離れるようテーパ付けされる。前記外側方向へのテーパは、動的表面に接触する自己偏倚力をシールリップ１１４位置に創出し、且つ、バネ賦勢体無しで前記自己偏倚力を創出するためのものである。更に、ここに開示されるバネ賦勢体を伴う実施形態は、バネ賦勢体無しでアセンブリを使用し得るよう、各内側フランジ位置にテーパを含むように改変され得る。２つのシールリップを備える実施形態については、一方のシールリップをバネ賦勢体で賦勢し、他方を自己偏倚力で賦勢し得る。図示の如く、シールアセンブリ２４０は、シャフトあるいはロッド等の動的部材と共に使用し得、シールリップ１１４はバネ無しで動的部材の移動表面に接触してシールされる。シールリップが損耗するに従い、シールリップと移動表面との間の摩擦は、シールリップ１１４の幅が全体に一定であることに基づき比較的一定に保たれる。
【００４４】
剛性コンポーネント１０４は、胴部フランジ２５５と、胴部フランジから伸延する装着フランジ２５６とを含む胴部２５４を有する。剛性コンポーネント１０４は、弾発嵌合連結部１１５、より広義にはラッチ止めによりシール用コンポーネント１０２と係合する。図示されないが、図１〜図４に示す板バネ２０４と類似の板バネを剛性コンポーネント１０４に組み込み得る。
【００４５】
かくして、本発明の一様相において、シールアセンブリであって、剛性コンポーネント１０４にラッチ止めしたシール用コンポーネント１０２を含み、剛性コンポーネントが、胴部フランジ２５５と、シール用コンポーネントの外側フランジ２０２にラッチ止めされた装着フランジ２５６とを含む胴部２５４を有するシールアセンブリが提供される。シール用コンポーネントは、ベース部２５０と、ベース部２５０から伸延する内側フランジ２００とを有する中央チャネルセクション２４２を更に含む。内側フランジはシールリップ１１４を形成する突起あるいは延長部を含み、シールリップは２つの側壁２４４、２４６と、底壁２４８とを有する。シール用コンポーネント１０２及び剛性コンポーネント１０４は各々穿孔を有し、且つ、シャフトあるいはロッド等の動的部材を受けるための共通穿孔を相互に有する。内側フランジ２００は中央チャネルセクションのベース部２５０から共通穿孔方向にテーパ付けされ、かくして、シールリップ１１４の底壁２４８は、仮に、あるいは内側フランジ２００がベース部２５０からテーパ無しで伸延する場合におけるよりも、共通穿孔により画定される軸に接近する。外側フランジ２０２の内側表面あるいは側部と、剛性コンポーネントの装着フランジ２５６の外側の側部あるいは表面は、ラッチ止め形態において相互に係合する突起を有する。ある実施形態では、動的部材に接触してシールするための延長部は、使用中に損耗してその損耗時に全体に一定の表面摩擦を創出する、最大幅の約２５％までである全体に一定の断面幅を有し、Ｖ字型底部の２つのテーパ付けされた表面に複数のコイルが接触する。図示実施形態では、シール用コンポーネント１０２の内側フランジ２００が、バネ賦勢体等の別個の偏倚部材無しに共通穿孔方向にテーパされ且つ偏倚される。
【００４６】
図７には本発明の更に他の様相に従う別態様のシールアセンブリ２７０の部分断面が示される。本シールアセンブリ２７０は環状形態を有し、図１〜図４のシールアセンブリにおけると類似して、動的部材を受けるための穿孔を有する。シールアセンブリ２７０はシール用コンポーネント１０２を有するが、シール用コンポーネントは図１〜図４及び図６のアセンブリとは異なり、剛性コンポーネントとは組み合わされない。本実施形態では、内側フランジ２００、外側フランジ２０２、中央チャネルセクション２４２は、相互にあるいはその組み合わせにおいて、バネ賦勢体１１２をその内部に位置付けたバネキャビティ１３４を画定する。かくして、前記バネキャビティ１３４は、図２〜図４の半分のシールアセンブリのバネキャビティに類似し、側部に剛性コンポーネント１０４を有さない。図示の如く、外側フランジ２０２は内側フランジ２００の厚さの約５．５〜約１５倍の厚さを有する。この厚さの差により、外側フランジ２０２の内側表面２７４上にＶ字型底溝１３６が形成され得る。図示の如く、Ｖ字型底溝１３６は、２つのテーパ付け表面１３６ａ、１３６ｂと、これら表面間に位置付けた平坦底部表面１３６ｃとを有する。他の実施態様では２つのテーパ付け表面１３６ａ、１３６ｂは相互に接触あるいは伸延して頂部を形成する。
【００４７】
バネ賦勢体１１２のコイル２７６（１つのみ示される）は、バネキャビティ１３４内に位置付けられると２つのテーパ付け表面１３６ａ、１３６ｂに接触する。Ｖ字型底溝の２つのテーパ付け表面１３６ａ、１３６ｂの勾配の程度と、コイルの長軸及び短軸等の幾何学とに依存して、コイルは平坦な底部表面１３６ｃとも接触し得あるいは接触し得ない。バネキャビティ１３４は、コイル２７６から離間して示される単一の溝側壁２７８を有する。ある実施形態ではコイル２７６は溝側壁２７８と接触する。
シールリップ１１４に関するコイル２７６の短軸２８０の軸方向配置は、テーパ付け表面１３６ａ、１３６ｂがコイル２７６を内側フランジ２００の内側表面２８２に接触して保持するようにテーパ付け表面１３６ａ、１３６ｂを形状付けることにより制御し得る。Ｖ字型底溝１３６とコイル２７６との間の２つの接触領域２８４が、シールアセンブリの穿孔の長手方向軸に関するコイル軸位置を設定する。図ではコイルは側壁２７８から離間して示される。
【００４８】
一実施態様ではシールリップ１１４は、Ｖ字型底溝１３６の第１頂部２９２と、シールアセンブリの穿孔の長手方向軸の軸方向位置に沿った如くほぼ整列する位置に位置付けられ、且つ、第２頂部２９４から離間する内側側壁２９０を有する。これにより、バネのコイル２７６の短軸２８０が、シールリップ１１４をシャフトあるいはロッド等の動的部材の動く表面に抗して十分に偏倚させるための適宜距離、即ち、受け入れ可能範囲距離においてシールリップ１１４の幅の直近に位置決めする。他の実施形態では、シールリップの内側側壁２９０は、短軸２８０の軸方向位置をシールリップの幅に関して移動させるよう、第１頂部２９２の十分右側に位置付けられる。
【００４９】
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。色々のシール部材及び剛性部材は、その損耗時にシールリップと、シールリップが接触してシールする動的表面との間の摩擦が全体に一定あるいは変化が小さい、例えば、２％前後〜約２５％、詳しくは約５％〜約１５％であるように全体に一定幅を有する少なくとも１つのシールリップを設ける条件下において、記載した以外の異なる材料から作製し得、異なるサイズを有し得、弾発的連結等以外の方法で相互装着され得る。更に、一つの弁実施形態に関して特に議論された特徴を、その機能が互換性を有する条件下において、別の弁実施形態に含ませるよう採用し得る。例えば、２つの側壁間に平坦な底溝を位置付けたと記載されるあるシール実施形態を、その他の配置についての記載がない場合でも、図示されるが説明されない他の実施形態に使用し得る。従って、本発明の装置、システム及び方法の原理に従う構成を有するシールアセンブリ及びその各コンポーネントは、ここに特に記載された以外の実施形態とされ得る。
【符号の説明】
【００５０】
１００  シールアセンブリ
１０２  シール用部材／コンポーネント
１０４  剛性コンポーネント
１０６  ハウジング
１０８  Ｖ字型底溝／バネ溝
１０８ａ  表面
１０８ｃ  側壁
１１０  バネキャビティ
１１２  第２バネ賦勢体／傾斜コイルバネ
１１４  （第１）シールリップ
１１５  弾発嵌合連結部
１１６  動的コンポーネント／動的部材
１１６  ロッド
１１８  上方突起
１２０  溝
１２２  下方突起
１２４  延長部
１３０  シールアセンブリ
１３２  第２シールリップ
１３４  （第２）Ｖ字型底溝／（第２）バネキャビティ
１３６  Ｖ字型表面／Ｖ字型溝
１３６ｃ  平坦底部表面
１３６ｃ  底部表面
１６０  シールアセンブリ
１６２  アセンブリ特徴部
１６６  内側表面
１７０  シールアセンブリ
１７２  チャネル／間隙
１８２  側壁
１８３  縁部
１８６  湾曲底壁
１８８  湾曲底壁
１９０  湾曲底壁
１９４  欠き
２００  第１内側フランジ
２０２  外側フランジ
２０４  板バネ
２０６  シール胴部
２０８  シール胴部
２２０  第２内側フランジ
２２２  外側チャネル
２３０  間隙
２３２  端部
２４０  シールアセンブリ
２４２  中央チャネルセクション
２４４  側壁
２４８  底壁
２５０  ベース部
２５４  胴部
２５５  胴部フランジ
２５６  装着フランジ
２７０  シールアセンブリ
２７６  コイル
２７８  溝側壁
２８０  短軸
２８２  内側表面
２８４  接触領域
２９０  内側側壁
２９２  第１頂部
２９４  第２頂部
３１０  端縁部
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
2015072063000001.pdf