JP2022524309A

JP2022524309A - シール

Info

Publication number: JP2022524309A
Application number: JP2021549738A
Authority: JP
Inventors: キャグリオ、シモーネ; ルソー、フィリップ; デュボワ、エルマン、エム．; クステルマン、ヤン
Original assignee: 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
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2022-05-02
Also published as: WO2020190913A1; JP2023134510A; US20200300367A1; EP3942152A1; CN113544357A; EP3942152A4

Abstract

環状シールの第１の軸方向端を画定する第１の付勢ジャケットと、環状シールの第２の軸方向端を画定する複数のシール・リングと、第１の付勢ジャケットと複数のシール・リングとの間に配置された第２の付勢ジャケットと、第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットとの間に配置されたスペーサとを備える環状シール。

Description

本開示はシールに関し、より詳細には付勢シール（ｅｎｅｒｇｉｚｅｄｓｅａｌ；活性化シール）に関する。

シールは通常、２つ以上の構成部品間の環状部内に生じる漏れを防ぐために使用される。例えば、シールは、ハードウェア（機器）において、軸と穴など、内側構成部品と外側構成部品との間に使用されることがある。シールは、軸と穴との間に配置して、シールの両側で異なる流体圧を維持することができる、又は異なる流体成分を分離することができる。

多くの用途、例えば、石油及びガスの掘削及び精製作業において、シールは、有効なシール特性を維持しながら広い温度範囲に耐えることが必要である。シールを利用する産業では、広い環境条件にわたってシール性能を改善することが引き続き必要となっている。

実施例は例として示され、添付の図に限定されることを意図するものではない。

一実施例によるシールの部分断面図である。一実施例によるシールの断面図である。一実施例によるシールの一部分の拡大断面図である。別の実施例によるシールの断面図である。低温範囲のサイクルにわたって測定された、本書の実施例による例示的なシールの漏れ性能をプロットしたグラフである。高温範囲のサイクルにわたって測定された、本書の実施例による例示的なシールの漏れ性能をプロットしたグラフである。

以下の説明は、図と組み合わせて、本書に開示される教示の理解を助けるために提供される。以下の議論は、これらの教示の特定の実施態様及び実施例に焦点を当てる。これらの教示の説明を助けるためにこのように焦点を当てるが、これは、これらの教示の範囲又は適用可能性を限定するものと解釈すべきではない。しかしながら、他の実施例は、本出願に開示されるこれらの教示に基づいて使用することができる。

「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「有している（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」という用語、又はこれらの用語の任意の他の変形は、非排他的な包含を含むことを意図する。例えば、列挙される特徴を有する方法、物品、又は装置は、必ずしもこれらの特徴にのみ限定される必要はなく、明示的に列挙されていない他の特徴、或いはこのような方法、物品、又は装置に固有の他の特徴を含むことができる。さらに、それと反対であることが明示的に示されていない場合、「又は（ｏｒ）」は、包含的な又は（ｉｎｃｌｕｓｉｖｅ－ｏｒ）を指し、排他的な又は（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ－ｏｒ）を指すものではない。例えば、条件Ａ又はＢは、以下のいずれか１つにより満たされる。すなわち、Ａが真であり（又は、存在する）、且つＢが偽である（又は、存在しない）、Ａが偽であり（又は、存在しない）、且つＢが真である（又は、存在する）、或いはＡ及びＢの両方が真である（又は、存在する）。

また、「１つの（ａ）」又は「１つの（ａｎ）」の使用は、本書に説明される要素及び構成部品を記述するために用いられる。これは、便宜上行われるにすぎず、本発明のおおよその範囲を与えるために行われる。この記述は、別のことを意味することが明らかでなければ、１つを含む、少なくとも１つを含む、又は複数形も含むような単数形を含む、又は逆も同様であると読み取られるべきである。例えば、単一の物品を本書で説明する場合、単一の物品の代わりに２つ以上の物品を使用することがある。同様に、２つ以上の物品を本書で説明する場合、単一の物品を２つ以上の物品の代わりにすることがある。

別のことが定義されなければ、本書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本発明が属する分野の当業者が一般に理解する意味と同じ意味を有する。材料、方法、及び実例は単なる例示であり、限定することを意図したものではない。本書で説明されない限り、特定の材料及び処理作用に関する多くの詳細は、従来の通りであり、シール技術のテキスト及び他の情報源に見出すことができる。

シールは一般に、ハードウェアにおいて、容積及び圧力を互いから隔離するために使用される。特に、シールは、低温などの厳しい環境条件で使用するために構成されたハードウェアに使用することができ、特定の漏れ性能基準に合致する必要がある。

１つ又は複数の実施例では、あるシールは、内側構成部品の周りで外側構成部品内に嵌るように構成された環状本体を含むことができる。特に、本シールは、内側構成部品と外側構成部品との間に画定された環状部内に嵌ることができる。特定の例では、本シールは、ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、０．００００１ｍｇ・ｓ^－１・ｍ^－１より少ない漏洩排出物の測定漏れ流量を有するように構成することができる。さらに特定の実施例では、本シールは、ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、クラスＡＨに適合するものとして認証することができる。

１つ又は複数の実施例では、本シールは、軸方向に揃えられて一緒に積み重ねられた複数のリングを含むことができる。これらの複数のリングは、例えば、第１の付勢ジャケット（ｅｎｅｒｇｉｚｅｄｊａｃｋｅｔ）と、第２の付勢ジャケットと、複数のシール・リングとを含むことができる。第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットとは、互いに隣り合って積み重ねることができる。一実施例では、第２の付勢ジャケットは、第１の付勢ジャケットと複数のシール・リングとの間に配置することができる。スペーサは、第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットとの間に配置され、第２の付勢ジャケット内に少なくとも部分的に延在することができる。

一実施例では、第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットは、異なるタイプの付勢要素（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔ）を含むことができる。例えば、第１の付勢ジャケットは、概ね「Ｏ」字形断面形状を有するコイルばねを含むことができ、第２の付勢ジャケットは、概ねＵ字形断面形状を有する片持ち式ばねを（ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｅｄｓｐｒｉｎｇ）含むことができる。

特定の例では、第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットは異なる動作をすることができる。例えば、第１の付勢ジャケットは、環状部内で生じる、シールの第１の軸方向端への軸方向圧力の下で動作することができる。この圧力は、第１の付勢ジャケットをハードウェアの方へ半径方向に付勢することができ、したがって、主要な有効シール状態を生成する。一方、第２の付勢ジャケットは、第１の付勢ジャケット（又は、第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットとの間に配置されたスペーサ）によって引き起こされた機械的荷重の下で動作することができる。すなわち、第１の付勢ジャケット（又は、第１の付勢ジャケットと第２の付勢ジャケットとの間に配置されたスペーサ）は、第２の付勢ジャケットに機械的な荷重をかけて、二次的な有効シール状態を生成することができる。

図１及び図２は、一実施例によるシール１００の断面図である。シール１００は、第１の付勢ジャケット１０２及び第２の付勢ジャケット１０４を含む。一実施例では、第１の付勢ジャケット１０２は、シール１００の第１の軸方向端１０６を画定することができる。シール１００の第１の軸方向端１０６は、ハードウェア（図示せず）の比較的高い圧力領域で使用するように構成することができる。高圧領域から生じる荷重は、第１の付勢ジャケット１０２をハードウェアの比較的低い圧力側に付勢することができる。

第１の付勢ジャケット１０２は、第１の付勢要素１１２を少なくとも部分的に含む容積部１１０を画定する本体１０８を含むことができる。

一実施例では、本体１０８はポリマー材料を含むことができる。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：ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）などのテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ：ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ：ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ：ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ビニリデンフルオライド（ＴＨＶ：ｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅｆｌｕｏｒｉｄｅ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｃｈｌｏｒｏｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）、又はこれらの任意の組合せが含まれる。本開示の範囲は、上に列挙したこれらの例示的なポリマーに限定することを意図するものではない。特定の実施例では、本体１０８は、例えば、ＦＬＵＯＲＯＬＯＹ（登録商標）Ａ０２（Ｓａｉｎｔ－ＧｏｂａｉｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｌａｓｔｉｃｓから入手可能）などのＰＴＦＥを含む。ＦＬＵＯＲＯＬＯＹ（登録商標）Ａ０２は、ＡＳＴＭＤ４８９４に従って測定すると、３６．５ＭＰａの引張強度、ＡＳＴＭＤ４８９４に従って測定すると、５００％の伸び、ＡＳＴＭＤ６９５に従って測定すると、５７２ＭＰａの圧縮弾性率、ＡＳＴＭＤ６２１に従って測定し、２４時間、１３．７９ＭＰａ（２，０００ＰＳＩ）で試験すると、４．６％の荷重変形、ＡＳＴＭＤ２２４０に従って測定すると、５０～６５のショアＤ硬度、ＡＳＴＭＥ８３１に従って測定すると、２６℃～２００℃で、１２．６ｍ／ｍ／℃の線膨張係数を示す。

第１の付勢ジャケット１０２の本体１０８には、１つ又は複数の充填材を含めることができる。例えば、例示的な充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ素、ＰＥＥＫ、芳香族ポリエステル、炭素粒子、青銅、フルオロポリマー、熱可塑性充填材、酸化アルミニウム、ポリアミドイミド（ＰＡＩ：ｐｏｌｙａｍｉｄｉｍｉｄｅ）、ＰＰＳ、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＯ２）、ＬＣＰ、芳香族ポリエステル、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛、グラフェン、膨張黒鉛、窒化ホウ素、タルク、フッ化カルシウム、又はこれらの任意の組合せが含まれる。加えて、充填材は、アルミナ、シリカ、二酸化チタン、フッ化カルシウム、窒化ホウ素、雲母、ウォラストナイト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、カーボンブラック、顔料、又はこれらの任意の組合せを含むことができる。

一実施例では、本体１０８の容積部１１０内に第１の付勢要素１１２を完全に含む（収容する）ことができ、その結果、シール１００の第１の軸方向端１０６は本体１０８の１つ又は複数の部分によって画定される。さらに特定の実施例では、第１の付勢要素１１２の少なくとも一部分は、シール１００の第１の軸方向端１０６から見ることができる。特定の例では、第１の付勢要素１１２の少なくとも１０％を容積部１１０内に配置することができる、第１の付勢要素１１２の少なくとも２５％を容積部１１０内に配置することができる、第１の付勢要素１１２の少なくとも５０％を容積部１１０内に配置することができる、又は、第１の付勢要素１１２の少なくとも７５％を容積部内に配置することができる。さらに特定の実施例では、第１の付勢要素１１２全体を容積部１１０内に配置することができる。

第１の付勢要素１１２は、第１の付勢ジャケット１０２の本体１０８をハードウェアに付勢するように構成された、ばねなどの変形可能な付勢するものを含むことができる。一実施例では、第１の付勢要素１１２は、二重コイルばね、単一コイルばね、アドバンスト・ピッチばね（ａｄｖａｎｃｅｄｐｉｔｃｈｓｐｒｉｎｇ）、１つの片持ち式ばね、又は複数の片持ち式ばねを含むことができる。特定の実施例では、第１の付勢要素１１２は、概ね「Ｏ」字形断面形状を有することができる。一実施例では、第１の付勢要素１１２は、金属、合金、又は他の弾力性のある材料から形成することができる。例示的な合金は、コバルト及びニッケルを含んでもよい。特定の例では、第１の付勢要素１１２は、熱処理されて機械的特性を向上させることができる。

第２の付勢するジャケット１０４は、第２の付勢要素１１８を少なくとも部分的に含む容積部１１６を画定する本体１１４を含むことができる。一実施例では、本体１１４はポリマー材料を含むことができる。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）などのテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ビニリデンフルオライド（ＴＨＶ）、ポリエチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、又はこれらの任意の組合せが含まれる。本開示の範囲は、上に列挙したこれらの例示的なポリマーに限定することを意図するものではない。特定の実施例では、本体１１４は、例えば、ＦＬＵＯＲＯＬＯＹ（登録商標）Ａ０２（Ｓａｉｎｔ－ＧｏｂａｉｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＰｌａｓｔｉｃｓから入手可能）などのＰＴＦＥを含む。

第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４には、１つ又は複数の充填材を含めることができる。例えば、例示的な充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、ケイ素、ＰＥＥＫ、芳香族ポリエステル、炭素粒子、青銅、フルオロポリマー、熱可塑性充填材、酸化アルミニウム、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ＰＰＳ、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＯ２）、ＬＣＰ、芳香族ポリエステル、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、黒鉛、グラフェン、膨張黒鉛、窒化ホウ素、タルク、フッ化カルシウム、又はこれらの任意の組合せが含まれる。加えて、充填材は、アルミナ、シリカ、二酸化チタン、フッ化カルシウム、窒化ホウ素、雲母、ウォラストナイト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、カーボンブラック、顔料、又はこれらの任意の組合せを含むことができる。

一実施例では、本体１１４の容積部１１６内に第２の付勢要素１１８を完全に含むことができる。特定の例では、第２の付勢要素１１８の少なくとも１０％を容積部１１６内に配置することができる、第２の付勢要素１１８の少なくとも２５％を容積部１１６内に配置することができる、第２の付勢要素１１８の少なくとも５０％を容積部１１６内に配置することができる、又は、第２の付勢要素１１８の少なくとも７５％を容積部１１６内に配置することができる。さらに特定の実施例では、第１の付勢要素１１２の全体を容積部１１０内に完全に配置することができる。

特定の実施例では、本体１１４は、第２の付勢要素１１８が容積部１１６から突出することを防ぐように構成された１つ又は複数の保持機能部１２０を含むことができる。保持機能部１２０は、例えば、容積部１１６内に延在して、第２の付勢要素１１８が容積部１１６から軸方向に並進することを防ぐ切欠き又は構造体を含むことができる。図２に示された例示的な実施例は、容積部１１６の外側面１２２に保持機能部１２０を含む。しかしながら、他の実施例では、保持機能部１２０は容積部１１６の内側面１２４に配置することができる、又は、本体１１４は複数の保持機能部（例えば、１つの保持機能部は内側面１２４に、１つの保持機能部は外側面１２２に設ける）を含むことができる。

第２の付勢要素１１８は、第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４をハードウェアに付勢するように構成された、ばねなどの変形可能な付勢要素を含むことができる。第２の付勢要素１１８は、二重コイルばね、単一コイルばね、アドバンスト・ピッチばね、１つの片持ち式ばね、又は複数の片持ち式ばねを含むことができる。一実施例では、第１の付勢要素１１２と第２の付勢要素１１８は、互いに比較すると、異なるタイプの付勢要素を含むことができる。例えば、第１の付勢要素１１２は二重コイルばねを含むことができ、第２の付勢要素１１８は片持ち式ばねを含むことができる。片持ち式ばねは、概ね「Ｕ」字形断面形状を有することができる。別の実施例では、第１の付勢要素１１２と第２の付勢要素１１８は、互いに比較すると、同じタイプの付勢要素を含むことができる。第２の付勢要素１１８は、金属、合金、又は他の弾力性のある材料から形成することができる。例示的な合金は、コバルト及びニッケルを含んでもよい。

第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４は、半径方向内側面１２６及び半径方向外側面１２８を画定することができる。半径方向内側面１２６及び半径方向外側面１２８のうちの少なくとも１つは、流体シール特性を高めるように構成された１つ又は複数のシール機能部１３０を含むことができる。一実施例では、１つ又は複数のシール機能部１３０は、少なくとも１つのシール機能部、少なくとも２つのシール機能部、少なくとも３つのシール機能部、少なくとも４つのシール機能部、又は、少なくとも５つのシール機能部を含むことができる。シール機能部１３０は、隆起部、こぶ、ディンプル、へら部、刃部、キャスタレーション、別の半径方向突出面機能部、又はこれらの任意の組合せを含むことができる。一実施例では、シール機能部１３０は、本体１１４の周囲の少なくとも一部分の周りに延在することができる。特定の実施例では、シール機能部１３０の少なくとも１つは、本体の全周の周りに連続して延在することができる。すなわち、少なくとも１つのシール機能部１３０は、本体１１４の全周の周りに途切れずに類似の形状の輪郭を有することができる。例えば、図示の実施例（図１）では、シール機能部１３０は、第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４の全周の周りに延在する。

図示の実施例では、シール機能部１３０は、本体１１４の半径方向外側面１２８に配置された第１のシール機能部１３０Ａ及び第２のシール機能部１３０Ｂを含む。図２に示された取り付けられていない状態（すなわち、シール１００をハードウェア内に取り付ける前）では、第１のシール機能部１３０Ａと第２のシール機能部１３０Ｂは、互いに比較すると、本体の半径方向外側面１２８から測って異なる高さを有することができる。例えば、図示の実施例では、第１のシール機能部１３０Ａは第２のシール機能部１３０Ｂより高い。例として、第１のシール機能部１３０Ａは、第２のシール機能部１３０Ｂより少なくとも１．０１倍高く、第２のシール機能部１３０Ｂより少なくとも１．０５倍高く、第２のシール機能部１３０Ｂより少なくとも１．１倍高く、又は、第２のシール機能部１３０Ｂより少なくとも１．５倍高くすることができる。

取付時、第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４は変形して、ハードウェアの環状部内に嵌ることができる。より詳細には、本体１１４の軸方向延在部１３２Ａと軸方向延在部１３２Ｂは、本体１１４のハブ１３４から概ね片持ち式に互いの方へ変形することができる。このような変形は、第１のシール機能部１３０Ａと第２のシール機能部１３０Ｂの高さの相対的な有効な差を変えることができる。すなわち、第１のシール機能部１３０Ａと第２のシール機能部１３０Ｂの感知される高さ（すなわち、中心軸線からの距離）は、取り付けられた状態では、取り付けられていない状態よりも同じようになることができる。特定の実施例では、第１のシール機能部１３０Ａと第２のシール機能部１３０Ｂの感知される高さは、取り付けられた状態で測ると、中心軸線Ａから測ってほぼ同じであってもよい。一実施例では、第１のシール機能部１３０Ａとハードウェアとの間にかかるシール荷重は、第２のシール機能部１３０Ｂとハードウェアとの間にかかるシール荷重とほぼ同じにすることができる。別の実施例では、ハードウェアと第１のシール機能部１３０Ａとの間のシール荷重は、ハードウェアと第２のシール機能部１３０Ｂとの間のシール荷重と異なっていてもよい。例えば、第１のシール機能部１３０Ａとハードウェアとの間に発生するシール荷重は、第２のシール機能部１３０Ｂとハードウェアとの間に発生するシール荷重よりも大きくてもよい。複数のシール機能部１３０は、冗長なシール特性を与えることができる。シール機能部１３０Ａとシール機能部１３０Ｂとの間に形成されたポケットは、漏れた流体を閉じ込めて、ハードウェアの比較的低い圧力側から流体が出ることを防ぐことができる。一実施例では、本体１１４の半径方向内側面及び外側面は、互いに比較すると、異なる数の環状隆起部１３０を画定することができる。非限定的な例として、半径方向内側面は１つ又は３つの環状隆起部１３０を有することができ、半径方向外側面は２つ又は４つの環状隆起部１３０を有することができる。なお、本体１１４は、半径方向内側面と外側面に配置された異なる数の環状隆起部１３０を含むことができる。

図示のように、第１の付勢ジャケット１０２と第２の付勢ジャケット１０４は、互いに隣り合って、又はほぼ隣り合って配置することができる。第１の付勢シール１０２は、ハードウェア内の比較的高い圧力に対応するように構成された主シール境界部を形成することができる。含まれる液体からの圧力は、第１の付勢ジャケット１０２の本体１０８を半径方向にハードウェアに付勢することができる。第２の付勢ジャケット１０４は、第１の付勢ジャケット１０２、又は第１の付勢ジャケット１０２と第２の付勢ジャケット１０４との間に配置されたスペーサ１３６によって機械的に付勢することができる。

一実施例では、スペーサ１３６は、第１の付勢ジャケット１０２と第２の付勢ジャケット１０４との間に配置することができる。スペーサ１３６は、第１の付勢ジャケット１０２から軸方向の荷重を第２の付勢ジャケット１０４へ伝えることができる。一実施例では、スペーサ１３６は、基部１３８及び支持部１４０を含むことができる。支持部１４０は、基部１３８から第２の付勢ジャケット１０４の方へ延在することができる。さらに特定の実施例では、支持部１４０は、断面で見て、基部１３８の厚さＴ_Ｂに概ね垂直なシール１００の中心軸線に平行に測ったとき、高さＨ_Ｓを画定することができる。

一実施例では、Ｈ_Ｓは０．５Ｔ_Ｂ以上にすることができる。さらに特定の実施例では、Ｈ_Ｓは０．７５Ｔ_Ｂ以上、１Ｔ_Ｂ以上、１．１Ｔ_Ｂ以上、又は、１．２５Ｔ_Ｂ以上にすることができる。別の実施例では、Ｈ_Ｓは１０Ｔ_Ｂ以下、５Ｔ_Ｂ以下、又は、２Ｔ_Ｂ以下にすることができる。特定の実施例では、下記でより詳細に説明するように、支持部の高さＨ_Ｓは、第２の付勢ジャケット１０４の容積部１１６内に嵌るような大きさにすることができる。

一実施例では、基部１３８の厚さＴ_Ｂは、シール１００の中心軸線Ａに対して垂直方向を向く平面に沿って位置することができる。半径方向内側位置と外側位置との間で測った基部１３８の厚さＴ_Ｂは、シール１００を受け入れるように構成された環状部の厚さよりも薄くすることができる。このようして、スペーサ１３６は、取り付けられた状態では、ハードウェアから間隔を置いて配置されるように構成することができる。

一実施例では、スペーサ１３６は、単一のモノリシック体を含んでもよい。スペーサ１３６は、弾力性のあるポリマーなどの弾力性のある材料から形成することができる。一実施例では、スペーサ１３６は、第１及び第２の付勢ジャケット１０２及び１０４の材料よりも高い強度を有する材料を含むことができる。非限定的な例として、芳香族ポリアミドなどのアラミド、芳香族ポリエステル、芳香族ポリエーテル、又は芳香族ポリウレタンは、低い線膨張係数と破断時での小さな伸びを示すので、スペーサ１３６はこれらの材料を含むことができる。他の例示的なポリマーとしては、ポリイミド（例えば、Ｄｅｌａｗａｒｅ州ＷｉｌｍｉｎｇｔｏｎのＥ．ＩｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏ．から入手可能なＫＡＰＴＯＮブランドのポリイミドなど）、ポリパラフェニレン（ＰＰＰ：ｐｏｌｙｐａｒａｐｈｅｎｙｌｅｎｅ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ州、ＳａｎＤｉｍａｓのＭａｘｄｅｍＩｎｃ．から入手可能）、ポリエチレンナフタレン－２，６－ジカルボキシレート（ＰＥＮ：ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ２，６－ｄｉｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ））、ポリエチレンナフタレート－ｃｏ－２，６－ビベンゾエート（ＰＥＮＢＢ、ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ－ｃｏ－２，６－ｂｉｂｅｎｚｏａｔｅ））、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ＰＣ：ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ：ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎｃｏｐｏｌｙｍｅｒｓ、例えば、ＨｏｅｃｈｓｔＴｅｃｈｎｉｃａｌＰｏｌｙｍｅｒｓから入手可能なＴＯＰＡＳ（登録商標）など）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ：ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン、ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ：ｐｏｌｙａｒｙｌｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）、ポリスルホン、ポリアクリレート（例えば、架橋ポリメタクリル酸メチル、ＰＭＭＡ：ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）など、及びこれらの混合物が含まれる。特定の実施例では、スペーサ１３６はＭｅｌｄｉｎを含むことができる。このリストで網羅されているわけではなく、他の材料もスペーサ１３６の成分に使用することができることは認識されよう。

図示されていない実施例では、スペーサ１３６は第１の付勢ジャケット１０２と一体化することができる。すなわち、スペーサ１３６は、第１の付勢ジャケット１０２の本体１０８と一体又はモノリシックにすることができる。特定の例では、スペーサ１３６は、第１の付勢ジャケット１０２と第２の付勢ジャケット１０４とを間隔を置いて配置するように主として機能する本体１０８の一部分として画定されてもよい。

図２を参照すると、スペーサ１３６は、第１の付勢ジャケット１０２の本体１０８と接触するように構成された第１の軸方向端面１４２を画定することができる。さらに特定の実施例では、スペーサ１３６の第１の軸方向端面１４２は、第１の付勢ジャケット１０２のハブ１４４の表面と接触するように構成することができる。図示の実施例では、スペーサ１３６の第１の軸方向端面１４２は、平面状の接触境界面１４６に沿って第１の付勢ジャケット１０２のハブ１４４と接触する。一実施例では、境界面１４６は、シール１００の中心軸線Ａに概ね垂直な平面に沿って位置することができる。図示のように、境界面１４６は、スペーサ１３６の厚さ全体にわたって延在することができる。第１の付勢ジャケット１０２とスペーサ１３６との間に平面状の境界面１４６を使用することは、アーチ状の境界面、複数面の境界面、又はその両方などの非平面状の境界面に比較すると、シール１００のシール特性を高めることができる。特定の実施例では、境界面１４６は、シール１００の周囲の周りで測ると、形状、大きさ、又はその両方に関してほぼ一様にすることができる。図示されていない実施例では、第１の付勢ジャケット１０２とスペーサ１３６との間の境界面１４６は非平面状にすることができる。

図３は、一実施例によるシール１００のスペーサ１３６及び第２の付勢ジャケット１０４の拡大図である。図示のように、スペーサ１３６の支持部１４０は、第２の付勢ジャケット１０４の容積部１１６内に延在するテーパ状の形状を画定することができる。一実施例では、支持部１４０は、取り付けられた状態で、第２の付勢要素１１８と接触することができる。さらに特定の実施例では、支持部１４０の先端１５２は、取り付けられた状態及び取り付けられていない状態で、第２の付勢要素１１８と接触することができる。さらに特定の実施例では、支持部１４０の側面１５４は、少なくとも、シール１００が取り付けられていない状態のとき（すなわち、ハードウェアからの取付け力によってゆがむ前）、第２の付勢要素１１８から間隔を置いて配置することができる。

特定の実施例では、支持部１４０は、支持部１４０に沿って第１の軸方向位置１４８で測って、第１の厚さＴ_Ｓ１、及び支持部１４０に沿って第２の軸方向位置１５０で測って、第２の厚さＴ_Ｓ２を画定することができる。ここで、Ｔ_Ｓ１とＴ_Ｓ２は等しくない。例えば、Ｔ_Ｓ１はＴ_Ｓ２より薄くすることができる。例として、Ｔ_Ｓ１は０．９９Ｔ_Ｓ２以下、０．９８Ｔ_Ｓ２以下、０．９７Ｔ_Ｓ２以下、０．９６Ｔ_Ｓ２以下、０．９５Ｔ_Ｓ２以下、０．９Ｔ_Ｓ２以下、０．７５Ｔ_Ｓ２以下、又は、０．５Ｔ_Ｓ２以下にすることができる。別の実施例では、Ｔ_Ｓ１は０．０１Ｔ_Ｓ２以上、０．１Ｔ_Ｓ２以上、又は、０．２５Ｔ_Ｓ２以上にすることができる。一実施例では、第１の軸方向位置１４８は、第２の軸方向位置１５０よりもシール１００の第１の軸方向端１０６の近くに配置することができる。

一実施例では、支持部１４０は概ね直線状のテーパを有することができる。すなわち、断面に示されているように、支持部１４０の少なくとも１つの側面１５４の少なくとも一部分は、直線Ｌに沿って位置することができる。別の実施例では、支持部１４０は、アーチ状の断面形状、複数面の多角形断面形状、又はその両方を画定することができる。特定の例では、支持部１４０の先端１５２は、第２の付勢要素１１８の曲率半径より小さな曲率半径を画定することができる。一実施例では、支持部１４０は、湾曲した又はフィレットを付けた境界面で基部１３８から延在して、それらの間での亀裂や接続の問題を減らすことができる。

一実施例では、本体１１４の軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂは、シール１００がハードウェア内に取り付けられると、互いの方へ変形することができる。例えば、第１の軸方向延在部１３２Ａと第２の軸方向延在部１３２Ｂとは、取り付けられていない状態では、シール１００の中心軸線Ａに対して測って、第１の角度を画定することができ、取り付けられた状態で測ると、第２の角度を画定することができ、それらは互いに異なる。一実施例では、第１の角度は第２の角度より小さくすることができる。一実施例では、第２の角度は、第１の角度より支持部１４０の側面１５４の側面角度αに近くてもよい。一実施例では、側面１５４の側面角度αは、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°、又は、少なくとも２０°にすることができる。取付時に示される軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂの偏向は、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°、又は、少なくとも２０°にすることができる。すなわち、偏向によって軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂは支持部１４０の方へ移動することができる。特定の実施例では、軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂの偏向は、支持部１４０の側面１５４の側面角度α以下である。有効なシール特性には必要でないことがある最大の偏向時には、第１及び第２の軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂの少なくとも一方（又は、関係する第２の付勢要素１１８の少なくとも一部分）は支持部１４０と接触することがある。これに関して、支持部１４０は、軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂの最大偏向能力を規定することができる。

特定の実施例では、シール１００がハードウェア内に完全に取り付けられたとき、第２の付勢要素１１８、軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂのうちの一方又は両方、或いはそれらの組合せは、支持部１４０の側面１５４と接触することがある。すなわち、例えば、容積部１１６の内面１２２又は１２４は、支持部１４０の側面と接触することができる。第２の付勢要素１１８は、軸方向延在部１３２Ａ及び１３２Ｂの変形に抵抗することができ、それは、第２の付勢ジャケット１０４がハードウェアに対して荷重をかける力を発生させる。

なお、図２に示された第２の付勢ジャケット１０４は丸みを帯びたシール機能部１３０を含むが、図３の第２の付勢ジャケット１０４は丸みを帯びていないシール機能部１３０を含む。シール１００は、丸みを帯びたシール機能部１３０、丸みを帯びていないシール機能部１３０、又はその両方を含む第２の付勢ジャケット１０４を使用することができる。図３に示されたシール機能部１３０の取り付けられていないときの高さは、半径方向外側面１２８（図２）からの高さの代わりに、シール１００の中心軸線Ａからの相対高さによって測定することができる。これに関して、図３のシール機能部１３０Ａはシール機能部１３０Ｂよりも高い。

図２に示されるように、シール１００は複数のシール・リング１５６をさらに含むことができる。一実施例では、シール・リング１５６はシェブロン式パッキンを画定することができる。シール・リング１５６は、シール１００の比較的低い圧力側に配置することができる。一実施例では、複数のシール・リング１５６はシール１００の第２の軸方向端１５８を画定することができる。複数のシール・リング１５６は、例えば、複数のシール・リング１５６の軸方向端に配置された第１の軸方向端シール・リング１６０及び第２の軸方向端シール・リング１６２を含むことができる。第２の軸方向端シール・リング１６２はシール１００の第２の軸方向端１５８を画定することができる。一実施例では、第２の軸方向シール・リング１６２の軸方向端は平面状にすることができる。すなわち、例えば、第２の軸方向端シール・リング１６２の軸方向端は、シール１００の中心軸線Ａに垂直な方向にすることができる。特定の例では、第２の軸方向シール・リング１６２の軸方向端は、ハードウェアの環状部の止め機能部と係合するように構成することができる。止め機能部は、シール１００が低圧側を通ってハードウェアから押し出されるのを防ぐことができる。一実施例では、止め機能部は、ハードウェアの環状部に延在する突出部とすることができる。別の実施例では、止め機能部は、環状部の端面を含むことができる。

１つ又は複数の中間シール・リング１６４は、第１の軸方向端シール・リング１６０と第２の軸方向端シール・リング１６２との間に配置することができる。特定の例では、１つ又は複数の中間シール・リング１６４は、少なくとも１つのシール・リング、少なくとも２つのシール・リング、少なくとも３つのシール・リング、少なくとも４つのシール・リング、又は、少なくとも５つのシール・リングを含むことができる。一実施例では、中間シール・リング１６４は、第１のシール・リング１６６及び第２のシール・リング１６８を含むことができる。特定の実施例では、第１のシール・リング１６６と第２のシール・リング１６８は互い違いにすることができる。第１のシール・リング１６６と第２のシール・リング１６８は、互いに比較すると、同じ又は異なる特性（例えば、大きさ、材料成分、形状）を有することができる。例えば、一実施例では、第１のシール・リング１６６は第１の材料を含むことができ、第２のシール・リング１６８は、第１の材料とは異なる第２の材料を含むことができる。非限定的な例として、第１のシール・リング１６６は、低摩擦係数を有して、荷重力がかかったときにより容易に動くことができるが、第２のシール・リング１６８は、より隆起して、荷重がかかったときに第１のシール・リング１６６の動きを抑えるように構成することができる。

一実施例では、第１及び第２の軸方向端シール・リング１６０及び１６２は第１の材料成分を含むことができ、中間シール・リング１６４は、第１の材料成分とは異なる第２の材料成分を含むことができる。例として、第１の材料成分は、より弾力性のある材料を含むことができ、第２の材料成分は、より低い摩擦係数を有することができる。

一実施例では、第１の軸方向端シール・リング１６０は、第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４と接触するように構成された第１の軸方向端面１７０を画定することができる。さらに特定の実施例では、第１の軸方向端シール・リング１６０の第１の軸方向端面１７０は、第２の付勢ジャケット１０４のハブ１７２の表面と接触するように構成することができる。図示の実施例では、第１の軸方向端シール・リング１６０の第１の軸方向端面１７０は、平面状の接触境界面１７４に沿って第２の付勢ジャケット１０４のハブ１７２と接触する。一実施例では、境界面１７４は、シール１００の中心軸線Ａに概ね垂直な平面に沿って位置することができる。図示のように、境界面１７４は、第１の軸方向端シール・リング１６０、ハブ１７２、又はその両方の厚さ全体にわたって延在することができる。第２の付勢ジャケット１０４と第１の軸方向端シール・リング１６０との間に平面状の境界面１７４を使用することは、アーチ状の境界面、複数面の境界面、又はその両方などの非平面状の境界面に比較すると、シール１００のシール特性を高めることができる。特定の実施例では、境界面１７４は、シール１００の周囲の周りで測ると、形状、大きさ、又はその両方に関してほぼ一様にすることができる。図示されていない実施例では、境界面１７４は非平面状にすることができる。

図示されていない実施例では、第１の軸方向端シール・リング１６０は第２の付勢ジャケット１０４と一体化することができる。すなわち、第１の軸方向端シール・リング１６０は、第２の付勢ジャケット１０４の本体１１４と一体又はモノリシックとすることができる。特定の例では、第１の軸方向端シール・リング１６０は、第２のジャケット１０４を複数のシール・リング１５６と接続するように主として機能する本体１１４の一部分として画定されてもよい。

特定の例では、シール１００の要素は互いに対して自由に浮遊することができる。すなわち、第１の付勢ジャケット１０２、第２の付勢ジャケット１０４、スペーサ１３６、及び複数のシール・リング１５６のうちの少なくとも２つは、互いに対して軸方向に並進するように構成することができる。一実施例では、第１の付勢ジャケット１０２、第２の付勢ジャケット１０４、スペーサ１３６、及び複数のシール・リング１５６のうちの少なくとも２つは、互いに対して独立して（例えば、異なるときに、例えば、連続して）取り付けられてもよい。シール１００の要素は、取付時に確実に適正な向きになるように、ハードウェアに挿入する前に積み重ねることができる。

図４は、別の実施例によるシール４００の断面図である。第１の付勢ジャケット４０２は、前述の第１の付勢ジャケット１０２に類似することができる。スペーサ４０４は、第１の付勢ジャケット４０２と第２の付勢ジャケット４０６との間に配置することができる。

第２の付勢ジャケット４０６は、その軸方向面４１２から凹まされた凹部４１０を画定する第１のシール要素４０８、及び凹部４１０内に少なくとも部分的に配置された第２のシール要素４１４を含むことができる。第２のシール要素４１４は、その軸方向面４１８から凹まされた凹部４１６を画定することができる。付勢要素４２０は、第２のシール要素４１４の凹部４１６内に少なくとも部分的に配置することができる。

一実施例では、凹部４１０によって画定された容積内に第２のシール要素４１４の少なくとも１０％を配置することができる、凹部４１０によって画定された容積内に第２のシール要素４１４の少なくとも２５％を配置することができる、凹部４１０によって画定された容積内に第２のシール要素４１４の少なくとも５０％を配置することができる、又は、凹部４１０によって画定された容積内に第２のシール要素４１４の少なくとも７５％を配置することができる。

一実施例では、第２のシール要素４１４は、凹部４１０を画定する第１のシール要素４０８の表面に沿って第１のシール要素４０８と接触することができる。さらに特定の実施例では、第１のシール要素４０８と第２のシール要素４１４は、互いに対して締りばめにすることができる。すなわち、例えば、第１のシール要素４０８と第２のシール要素４１４との合せ面の輪郭は、２つの部品をぴったり配置するための形状と類似の形状になるように構成することができる。

一実施例では、第２のシール要素４１４の凹部４１６は、その中に付勢要素４２０を保持するように構成された形状を有することができる。例えば、凹部４１６の厚さは、凹部４１６の開口において、又は開口近くで、付勢要素４２０の厚さより小さくすることができる。

一実施例では、第１及び第２のシール要素４０８及び４１４は、第１のシール要素４０８と第２のシール要素４１４とを互いに固定するように構成された相補的な保持機能部４２２を含むことができる。非限定的な例として、相補的な保持機能部４２２は、互いにスナップ・フィットするように構成された切欠きと溝とを含むことができる。

一実施例では、第２のシール要素４１４は、複数の部品の構成品を含むことができる。例えば、第２のシール要素４１４は、凹部４１６によって互いから間隔を置いて配置された半径方向内側部分４２４と半径方向外側部分４２６とを含むことができる。相補的な保持機能部４２２は、半径方向内側部分４２４と半径方向外側部分４２６との間での相対的な軸方向の並進を防ぐことができる。

一実施例では、第２のシール要素４１４は、スペーサ４０４の表面４３０と合うように構成された形状を有する軸方向端４２８を画定することができる。スペーサ４０４によって第２のシール要素４１４にかかる荷重は、第２のシール要素４１４をハードウェアの方へ半径方向外側に付勢することができる。このようにして、第２のシール要素４１４は、有効なシール状態を形成するために、ハードウェアと接触すること、第１のシール要素４０８をハードウェアに付勢すること、又はその両方を可能にする。

一実施例では、スペーサ４０４は、第１のシール要素４０８の凹部４１０から軸方向に間隔を置いて配置される。別の実施例では、スペーサ４０４は、第２のシール要素４１４の凹部４１６の少なくとも大部分から間隔を置いて配置される。支持部（例えば、前述の支持部１４０）なしにスペーサ４０４を使用することは、付勢要素４２０が非片持ち形状のばねである用途に対しては適切である場合がある。非片持ち式ばねに対してスペーサ支持部を使用すると、高荷重状態時に非片持ち式ばねに損傷を与えることがある。

「実例」
シールは、組立体において、直径４６ｍｍの穴と直径３４．９１ｍｍの軸との間に取り付けられる。シールは、直径３３．７８ｍｍの中央の開口と４７．０２ｍｍの外径を有する。シールは、図１～図３に示された設計を有する。詳細には、シールは、第１の付勢ジャケット１０２と、第２の付勢ジャケット１０４と、２つの中間シール・リング１６４を含む複数のシール・リング１５６と、第１の付勢ジャケット１０２と第２の付勢ジャケット１０４との間のスペーサ１３６とを含む。

漏洩排出物の漏れを試験するために、下表１に示された割合で、室温（約２２℃）と低温（－４４℃）との間で組立体のサイクル試験が行われる。試験流体としてヘリウムを使用して、ＩＳＯ１５８４８－１の附属書Ａに規定された真空法を用いて測定を行う。漏れは、ステム直径１ｍｍ当たりで測定される。

図５は、温度サイクルの関数として組立体の漏れ５０２を示すグラフ５００を含む。温度プロフィール５０４は上表１に従って調節される。クラスＡＨシール性能は線５０６によって示される。クラスＢＨシール性能は線５０８によって示される。図示のように、組立体の漏れ５０２の性能は、クラスＡＨ及びクラスＢＨの両方の基準以内である。より詳細には、供試シールは、ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、ステム周囲長当たり１×１０^－５ｍｇ・ｓ^－１・ｍ^－１より少ない漏洩排出物の測定漏れ流量（質量流量）を示した。供試シールは、ＣＯ１（２０５サイクル）、ＣＯ２（１５００サイクル）、及びＣＯ３（２５００サイクル）の耐久クラスにわたって、上記の漏れ流量か、それより良い漏れ流量を示すことができる。

漏洩排出物の漏れを試験するために、下表２に示された割合で、室温（約２２℃）と高温（１６０℃）との間で組立体のサイクル試験が行われる。試験流体としてヘリウムが使用される。漏れは、ステム直径１ｍｍ当たりで測定される。

図６は、温度サイクルの関数として組立体の漏れ６０２を示すグラフ６００を含む。温度プロフィール６０４は上表１に従って調節される。クラスＡＨシール性能は線６０６によって示される。クラスＢＨシール性能は線６０８によって示される。図示のように、組立体の漏れ６０２の性能は、クラスＡＨ及びクラスＢＨの両方の基準以内である。より詳細には、供試シールは、ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、ステム周囲長当たり１×１０^－５ｍｇ・ｓ^－１・ｍ^－１より少ない漏洩排出物の測定漏れ流量（質量流量）を示した。供試シールは、ＣＯ１、ＣＯ２、及びＣＯ３の耐久クラスにわたって、上記の漏れ流量か、それより良い漏れ流量を示すことができる。

一実施例では、環状シールは、ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、ステムの１．７８×１０^－７ｍｂａｒ・ｌ・ｓ^－１・ｍｍより少ない漏洩排出物の測定漏れ流量（体積流量）を有するように構成される。測定漏れ流量（体積流量）は、ステム・シール・システムを通るステム直径１ｍｍ当たりで決定することができる。一実施例では、環状シールは、ＣＯ１（２０５サイクル）、ＣＯ２（１５００サイクル）、及びＣＯ３（２５００サイクル）の耐久クラスにわたって、上記の漏れ流量か、それより良い漏れ流量を示すように構成される。このような性能は、通常、ベローズ・タイプのシールでのみ達成可能である。

一実施例では、本書で説明した１つ又は複数の実施例によるシールは、制御弁又はオンオフ弁などの弁に使用することができる。より詳細には、このシールは、弁の弁棒と蓋との間に配置されて、それらの間の環状部をシールすることができる。特定の例では、本書で説明した１つ又は複数の実施例によるシールは、掘削リグ及び精製作業などで石油及びガスに使用することができる。本書で説明した実施例によるシールは、ＩＳＯ１５８４８－１で規定されたクラスＡＨ要求事項に合致する低漏洩排出で動作することができる。

「実施例１」
環状シールであって、
前記環状シールの第１の軸方向端を画定する第１の付勢ジャケットと、
前記環状シールの第２の軸方向端を画定する複数のシール・リングと、
前記第１の付勢ジャケットと前記複数のシール・リングとの間に配置された第２の付勢ジャケットと、
前記第１の付勢ジャケットと前記第２の付勢ジャケットとの間に配置されたスペーサと
を備える環状シール。

「実施例２」
比較的高い圧力領域と比較的低い圧力領域との間でハードウェア内に取り付けられ、前記環状シールの前記第１の軸方向端が前記比較的高い圧力領域に近接するように構成された、実施例１に記載の環状シール。

「実施例３」
前記第１の付勢ジャケットと前記第２の付勢ジャケットが、互いに比較すると、異なるタイプの付勢要素を有する、又は、前記第１の付勢ジャケットと前記第２の付勢ジャケットが、互いに比較すると、同じタイプの付勢要素を有する、実施例１から２までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例４」
前記第１の付勢ジャケットが、第１の付勢要素を少なくとも部分的に含む容積部を画定する第１の本体を有する、実施例１から３までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例５」
前記第１の付勢要素が、二重コイルばね、単一コイルばね、アドバンスト・ピッチばね、１つの片持ち式ばね、又は複数の片持ち式ばねを有する、実施例４に記載の環状シール。

「実施例６」
前記第２の付勢ジャケットが、第２の付勢要素を含む容積部を画定する第２の本体を有する、実施例１から５までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例７」
前記第２の付勢要素が、二重コイルばね、単一コイルばね、アドバンスト・ピッチばね、１つの片持ち式ばね、又は複数の片持ち式ばねを有する、実施例６に記載の環状シール。

「実施例８」
前記第１の本体と前記第２の本体が、互いに比較すると、異なる断面形状を有する、又は、前記第１の本体と前記第２の本体が、互いに比較すると、同じ断面形状を有する、実施例６及び７のうちのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例９」
前記第２の本体の半径方向内側面及び半径方向外側面のうちの少なくとも１つが環状隆起部を画定する、実施例６から８までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例１０」
前記環状隆起部が、前記第２の本体の前記半径方向内側面又は外側面に沿って延在する少なくとも２つの環状隆起部を有する、実施例９に記載の環状シール。

「実施例１１」
前記少なくとも２つの環状隆起部が、前記半径方向内側面又は外側面から測って異なる高さを有する、実施例１０に記載の環状シール。

「実施例１２」
前記半径方向内側面と前記半径方向外側面が、異なる数の環状隆起部を画定する、実施例９から１１までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例１３」
前記スペーサが基部を有する、実施例１から１２までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例１４」
前記スペーサが、断面で見て、支持部をさらに有し、前記支持部の少なくとも一部分が、前記第２の付勢ジャケットの容積部内に延在する、実施例１３に記載の環状シール。

「実施例１５」
前記支持部が、第１の軸方向位置で第１の厚さを画定し、第２の軸方向位置で第２の厚さを画定するテーパ状の形状を有し、前記第１の厚さが前記第２の厚さより薄く、前記環状シールの前記第１の軸方向端が、前記第２の軸方向位置より前記第１の軸方向位置に近い、実施例１４に記載の環状シール。

「実施例１６」
前記第１の付勢ジャケットと前記スペーサとが互いに一体である、実施例１から１５までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例１７」
前記第１の付勢ジャケットと前記スペーサとが、前記環状シールの中心軸線に垂直に配置された平面状の境界面に沿って互いに接触する、実施例１から１６までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例１８」
取り付けられた状態で、前記スペーサが前記第１及び第２の付勢ジャケットのみと接触するように構成される、取り付けられた状態で、前記スペーサが、前記環状シールが取り付けられたハードウェアから間隔を置いて配置されるように構成される、又は、その両方になるように構成される、実施例１から１７までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例１９」
前記第２の付勢ジャケットが、取り付けられていない状態で前記環状シールの中心軸線に対して測って第１の角度を画定し、取り付けられた状態で測って第２の角度を画定する軸方向に延在するアームを有し、前記スペーサが、前記環状シールの前記中心軸線に対して測って側面角度を画定する支持部を有し、前記支持部の前記側面角度が、前記第１の角度より前記第２の角度に近い、実施例１から１８までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２０」
前記複数のシール・リングが、前記複数のシール・リングの軸方向端に配置された第１及び第２の軸方向端シール・リングと、それらの間に配置された１つ又は複数の中間シール・リングとを有する、実施例１から１９までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２１」
前記第１の軸方向端シール・リングと前記第２の付勢ジャケットとが互いに一体である、実施例２０に記載の環状シール。

「実施例２２」
前記複数のシール・リングがシェブロン式パッキンを画定する、実施例１から２１までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２３」
前記第２の付勢ジャケットが、前記環状シールの中心軸線に対して垂直に配置された平面状の境界面に沿って前記第１の軸方向端シール・リングと接触する、実施例１から２２までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２４」
前記第２の付勢ジャケットが、
軸方向面から凹まされた凹部を画定する第１のシール要素と、
前記第１のシール要素の前記凹部内に少なくとも部分的に配置された第２のシール要素であって、軸方向面から凹まされた凹部を画定する第２のシール要素と、
前記第２のシール要素の前記凹部内に少なくとも部分的に配置された付勢要素と
を有する、実施例１から２３までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２５」
前記第２のシール要素が、前記第２のシール要素の前記凹部によって互いから間隔を置いて配置された半径方向内側部分と半径方向外側部分とを有する、実施例２４に記載の環状シール。

「実施例２６」
前記第１及び第２のシール要素が、前記第１のシール要素と前記第２のシール要素との間での相対的な軸方向の並進を防ぐように構成された相補的な保持機能部を有する、実施例２４及び２５のうちのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２７」
前記スペーサが、前記第１のシール要素の前記凹部全体から軸方向に間隔を置いて配置された、実施例２４から２６までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２８」
前記第２のシール要素が、前記スペーサの表面と合うようの構成された軸方向端の形状を画定する、実施例２４から２７までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例２９」
前記第２のシール要素の前記付勢要素が、前記第１の付勢ジャケットと同じタイプの付勢要素を有する、又は、前記第２のシール要素の前記付勢要素が、前記第１の付勢ジャケットとは異なるタイプの付勢要素を有する、実施例２４から２８までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例３０」
－２００℃から３００℃、－５０℃から２００℃、又は－４６℃から２００℃の範囲の温度で使用するように構成された、実施例１から２９までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例３１」
ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、ステム・シール・システムを通るステム周囲長当たり１×１０^－５ｍｇ・ｓ^－１・ｍ^－１より少ない漏洩排出物の測定漏れ流量（質量流量）を有するように構成された、実施例１から３０までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例３２」
ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、ステムの１．７８×１０^－７ｍｂａｒ・ｌ・ｓ^－１・ｍｍより少ない漏洩排出物の測定漏れ流量（体積流量）を有するように構成された、実施例１から３１までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例３３」
ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、クラスＡＨに適合する、実施例１から３２までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例３４」
ＩＳＯ１５８４８－１に従って測定されたとき、クラスＡＨＣＯ１に適合する、クラスＡＨＣＯ２に適合する、又は、クラスＡＨＣＯ３に適合する、実施例３３に記載の環状シール。

「実施例３５」
前記第１の付勢ジャケット、前記第２の付勢ジャケット、又は前記複数のシール・リングのうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つが、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、充填材入りＰＴＦＥ、変性ＰＴＦＥ、バージンＰＴＦＥ、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、又はこれらの任意の組合せを有する、実施例１から３４までのいずれか１つに記載の環状シール。

「実施例３６」
前記第１の付勢ジャケット、前記第２の付勢ジャケット、又は前記複数のシール・リングのうちの少なくとも１つのうちの少なくとも１つが充填材料を有する、実施例３５に記載の環状シール。

概要又は実例において上記のすべての行為が必要なわけではなく、特定の行為の一部分は不要である場合があり、１つ又は複数のさらに別の行為が、前述の行為に加えて実施される場合があることに留意されたい。さらに、行為が列挙されている順序は、必ずしもそれらが実施される順序ではない。

特定の実施例に関して、利益、その他の利点、及び問題に対する解決法を上で説明した。しかしながら、これらの利益、利点、問題の解決法、及び、なんらかの利益、利点、又は解決法を生じさせたり、より顕著にしたりすることがある、あらゆる特徴が、特許請求の範囲のいずれか又はすべての重要な、必要な、又は本質的な特徴として解釈されるものではない。

本書に記載された実施例の詳細及び説明は、様々な実施例の構造についての一般的理解を与えることを意図している。その詳細及び説明は、本書に記載された構造又は方法を使用する装置及びシステムの要素及び特徴のすべてを網羅的、包括的に記述しようとしたものではない。別々の実施例が、単一の実施例の中で組み合わされて提供されていることもあり、逆に、簡潔にするために単一の実施例の文脈で説明される様々な特徴が別々に、又は任意の副次的な組合せで提供されていることもある。さらに、ある範囲において記載される値への言及は、その範囲内にあるそれぞれの値及びすべての値を含む。本明細書を読むだけで、当業者には、多くのその他の実施例が明らかになり得る。他の実施例を使用すること、及び本開示から他の実施例を得ることが可能であり、その結果、構造的な置換、論理的な置換、又は別の変更が、本開示の範囲から逸脱することなく行うことができる。したがって、本開示は、限定するのではなく例示すると見なされるものである。

Claims

環状シールであって、
前記環状シールの第１の軸方向端を画定する第１の付勢ジャケットと、
前記環状シールの第２の軸方向端を画定する複数のシール・リングと、
前記第１の付勢ジャケットと前記複数のシール・リングとの間に配置された第２の付勢ジャケットと、
前記第１の付勢ジャケットと前記第２の付勢ジャケットとの間に配置されたスペーサと
を有する環状シール。
ハードウェア内で比較的高い圧力領域と比較的低い圧力領域との間に取り付けられ、前記環状シールの前記第１の軸方向端が前記比較的高い圧力領域に近接するように適合されている、請求項１に記載の環状シール。
前記第１の付勢ジャケットと前記第２の付勢ジャケットが、互いに異なるタイプの付勢要素を有し、又は、前記第１の付勢ジャケットと前記第２の付勢ジャケットが、互いに同じタイプの付勢要素を有する、請求項１に記載の環状シール。
前記第１の付勢ジャケットが、第１の付勢要素を少なくとも部分的に収容する容積部を画定する第１の本体を有する、請求項１に記載の環状シール。
前記第１の付勢要素が、二重コイルばね、単一コイルばね、アドバンスト・ピッチばね、１つの片持ち式ばね、又は複数の片持ち式ばねを有する、請求項４に記載の環状シール。
前記第２の付勢ジャケットが、第２の付勢要素を収容する容積部を画定する第２の本体を有する、請求項１に記載の環状シール。
前記第２の付勢要素が、二重コイルばね、単一コイルばね、アドバンスト・ピッチばね、１つの片持ち式ばね、又は複数の片持ち式ばねを有する、請求項６に記載の環状シール。
前記第１の本体と前記第２の本体が、互いに異なる断面形状を有し、又は、前記第１の本体と前記第２の本体が、互いに同じ断面形状を有する、請求項６に記載の環状シール。
前記第２の本体の半径方向内側面及び半径方向外側面のうちの少なくとも１つが環状隆起部を画定する、請求項６に記載の環状シール。
前記環状隆起部が、前記第２の本体の前記半径方向内側面又は外側面に沿って延びる少なくとも２つの環状隆起部を有する、請求項９に記載の環状シール。
前記スペーサが基部を有する、請求項１に記載の環状シール。
前記スペーサが、断面で見て、支持部をさらに有し、前記支持部の少なくとも一部分が、前記第２の付勢ジャケットの容積部内へと延びている、請求項１１に記載の環状シール。
前記第１の付勢ジャケットと前記スペーサとが、前記環状シールの中心軸線に垂直に配置された平面状の境界面に沿って互いに接触している、請求項１に記載の環状シール。
前記複数のシール・リングが、前記複数のシール・リングの軸方向端に配置された第１及び第２の軸方向端シール・リングと、それらの間に配置された１つ又は複数の中間シール・リングとを有する、請求項１に記載の環状シール。
前記第２の付勢ジャケットが、
第１のシール要素であって、その軸方向面から凹んだ凹部を画定する第１のシール要素と、
前記第１のシール要素の前記凹部内に少なくとも部分的に配置された第２のシール要素であって、その軸方向面から凹んだ凹部を画定する第２のシール要素と、
前記第２のシール要素の前記凹部内に少なくとも部分的に配置された付勢要素と
を有する、請求項１に記載の環状シール。