本發(fā)明涉及通常被稱為墊圈的密封，用于在相反的平行表面之間形成流體密封接頭。

背景技術(shù)：

環(huán)密封通常為環(huán)形形狀，限定用于流體(液體或氣體)通過的軸向布置的孔、兩個(gè)軸向相反的端面、徑向內(nèi)表面和徑向外表面。一個(gè)非常簡單的環(huán)密封具有平坦的端面和平滑的圓形徑向內(nèi)外表面，徑向內(nèi)表面限定環(huán)密封的內(nèi)直徑(id)，徑向外表面限定環(huán)密封的外直徑(od)。然而，通常在工業(yè)中實(shí)用地，使用具有不同徑向截面的密封來獲得用于不同流體流動(dòng)環(huán)境的變化的密封能力。

一種常用的環(huán)密封為圓形，具有“c”形徑向截面。這些“c密封”構(gòu)造有c構(gòu)造的面向環(huán)中心的開口側(cè)，諸如美國專利no.5,354,072(“072專利”)中描述的，或者這些“c密封”構(gòu)造有c的遠(yuǎn)離兩個(gè)配合面的中心的開口側(cè)，該兩個(gè)配合面在c密封位于它們中間的情況下彼此靠近，其中c密封被壓縮，c截面的開口側(cè)在壓縮過程中封閉。密封的柔軟特性允許在不損傷配合表面的情況下發(fā)生塑性變形。為了增加密封的彈性恢復(fù)，一些c密封設(shè)置有同心地位于密封的中心的圓形彈性螺旋彈簧，其還將壓縮阻抗和彈性特性變?yōu)樘囟芊饨M件所期望的。令人遺憾的是，制造具有內(nèi)螺旋彈簧的c密封相對復(fù)雜，導(dǎo)致可接受的密封的構(gòu)造通常不可重復(fù)。

一些c密封設(shè)置有圓形脊，在現(xiàn)有技術(shù)中也稱為“三角區(qū)域(delta)”，該圓形脊形成于與待被密封的相反的平行表面接觸的表面上。這些脊減少了密封和平行的相反的表面之間的初始接觸面積，由此使密封塑性變形的負(fù)荷變小，其中，該變形允許密封適應(yīng)和封閉(sealoff)兩個(gè)平行表面的微小扭曲。令人遺憾的是，具有這些圓形脊的c密封經(jīng)常在密封被壓縮時(shí)在圓形脊和c密封的外表面形成腔室。盡管該密封可能是防漏的，或具有在公差范圍內(nèi)的足夠低的泄漏，如果在該筒狀腔室和密封的內(nèi)部通道之間存在泄漏，則產(chǎn)生“虛漏”，由此允許氣體或液體在其間緩慢地流動(dòng)。盡管實(shí)現(xiàn)了防漏密封，但是密封的測試可能有誤差，并且不期望地反映為存在泄漏，因此，該情況被稱為“虛漏”。

已知的改進(jìn)的c密封包括在密封的密封表面的上方延伸的延伸部，例如，美國專利no.6,688,608描述的，如在本文將其全部重寫那樣通過引用并入本專利。當(dāng)在流路的密封表面之間壓縮密封時(shí)，這些延伸部允許用于密封的初始塑性變形負(fù)荷或壓縮力的減小。圖1和圖2圖示出了這種已知密封的一個(gè)實(shí)施例。如圖1-2所示，前述環(huán)密封1包括具有軸向布置的中心孔4的環(huán)形形狀的主體元件3，中心孔4允許氣體或流體通過。由于環(huán)密封1的環(huán)形構(gòu)造，環(huán)密封1包括徑向內(nèi)表面5、徑向外表面6、第一軸端面11和第二軸端面17。這些面中的每個(gè)面均可以采用任意數(shù)量的構(gòu)造。它們可以是實(shí)質(zhì)上平坦或平面的，或者實(shí)質(zhì)上彎曲的。例如，徑向內(nèi)表面5包括平坦區(qū)7和彎曲區(qū)9。類似地，徑向外表面6被顯示出為包括平面表面和成角度的抵接部。這些表面可以呈現(xiàn)其它形式。

已知的環(huán)密封1進(jìn)一步包括多個(gè)孔25，孔25從環(huán)密封的徑向外表面6朝向環(huán)密封的中心孔4向內(nèi)突出?？?5的變形產(chǎn)生多個(gè)側(cè)壁27，側(cè)壁27也從環(huán)密封的徑向外表面6沿徑向延伸，在軸向上在環(huán)密封的軸端面11和17之間延伸。

圖示的已知的環(huán)密封1還包括環(huán)形脊或延伸部23，延伸部23從軸端面11和17沿軸向延伸。延伸部23將第一軸端面11分成第一內(nèi)軸端面13和第一外軸端面15。類似地，從第二軸端面17延伸的延伸部23將該軸端面分成第二內(nèi)軸端面19和第二外軸端面21。內(nèi)軸端面13和19相對于外軸端面15和21向內(nèi)凹陷以產(chǎn)生錯(cuò)位。環(huán)密封1的在內(nèi)軸端面13和19處測量的厚度小于環(huán)密封1的在外軸端面15和21處測量的厚度。該環(huán)密封1的問題是，在操作或安裝期間脊或延伸部23可能損傷。例如，延伸部可能產(chǎn)生缺口或凹陷。該損傷會(huì)導(dǎo)致密封不充分。

另一種環(huán)密封類型在工業(yè)上被稱為“w”密封。例如，在美國專利no.7,140,647(“647專利”)中公開了這樣一種密封系統(tǒng)，也通過引用將該專利的全部內(nèi)容并入于此?！?47”專利中的“w”密封使用位于保持環(huán)內(nèi)部上的卡環(huán)，在該專利中被認(rèn)為是引導(dǎo)件，以將w密封保持在保持件中，以使w密封或墊圈上的密封表面免受刮擦?！?47”專利保持件或引導(dǎo)件還具有位于其外徑向直徑的口環(huán)，以保持接合在沉孔中的保持件，其限定待被密封的相反的平行表面。

另外已知的密封是“v密封”，其也是圓形的，但是代替具有“c”截面，v密封具有“v”截面，v的底點(diǎn)構(gòu)造點(diǎn)朝向密封的中心向內(nèi)或向外的點(diǎn)。盡管該構(gòu)造通常能提供足夠的變形，但是v密封通常不能提供特別良好的彈性恢復(fù)或可重復(fù)性，這是因?yàn)関密封的點(diǎn)形成了集中壓縮負(fù)荷的應(yīng)力集中源，在密封重復(fù)壓縮和解壓時(shí)，使密封易于發(fā)生故障。

現(xiàn)有技術(shù)中的另外的密封包括“z密封”和簡單的“o形環(huán)”。這些密封各自也有多個(gè)缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)這些多個(gè)方式，描述了一種示例性的環(huán)密封，其用于密封限定流體流路的相反的流動(dòng)部件密封表面并且適用于諸如半導(dǎo)體制造模塊氣體傳遞系統(tǒng)的應(yīng)用。該示例性的環(huán)密封包括從環(huán)密封的一個(gè)或兩個(gè)密封表面延伸的變化的“三角區(qū)域”形式的環(huán)形延伸部。變化的“三角區(qū)域”延伸到從其開始延伸的環(huán)密封的密封表面上方的頂點(diǎn)或點(diǎn)。第一延伸表面和第二延伸表面沿相反方向從頂點(diǎn)朝向環(huán)密封的密封表面延伸回去。在一方面，第一延伸表面限定脊，其中第一延伸表面的斜面變?yōu)橄颦h(huán)密封的密封表面更快速地下降。

如此構(gòu)造，在環(huán)密封在流動(dòng)部件密封表面之間壓縮的過程中，第一負(fù)荷或壓縮力使頂點(diǎn)處的、連續(xù)下降到環(huán)形延伸部的脊的環(huán)形延伸部或變化的“三角區(qū)域”塑性變形。該變形使如此變形的環(huán)密封材料變硬。需要比第一負(fù)荷大的第二負(fù)荷或壓縮力，以使環(huán)密封經(jīng)過脊繼續(xù)變形。力的轉(zhuǎn)移阻止使用者向環(huán)密封施加過大的負(fù)荷，該過大的負(fù)荷能損傷流動(dòng)部件密封表面。

在另一方面，頂點(diǎn)位于環(huán)形延伸部內(nèi)距離軸孔比距離環(huán)形密封主體的外徑向直徑近的位置，由與限定軸孔的內(nèi)表面徑向相反的外表面限定外徑向直徑。利用該構(gòu)造，頂點(diǎn)和脊之間的變形提供更大的密封區(qū)域，甚至在環(huán)形延伸部的一部分可能在操作期間損傷的情況下也能提供密封，損傷通常是在延伸部的頂點(diǎn)。

通過通讀和學(xué)習(xí)附圖及下面的詳細(xì)說明，這些和其它益處將變得明顯。在這些附圖中，相同的附圖標(biāo)記在整個(gè)附圖中指示相同的部件。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的密封的俯視圖；

圖2是沿著圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的密封的線2的截面圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的各原理構(gòu)造的示例性環(huán)密封的俯視圖；

圖4是沿著圖3所示的環(huán)密封的線a-a的截面圖；

圖5是圖3的環(huán)密封的由線b指示的部分的等距視圖；

圖6是圖示出根據(jù)本發(fā)明的各原理密封流路的示例性方法的流程圖；

圖7是圖示出根據(jù)本發(fā)明的各原理、設(shè)置在流體流動(dòng)部件之間的根據(jù)圖3-5的示例性環(huán)密封在壓縮之前的截面圖；

圖8是圖示出根據(jù)本發(fā)明的各原理、圖7的示例性環(huán)密封和流體流動(dòng)部件在壓縮之后的截面圖；

圖9是圖示出設(shè)置在流體流動(dòng)部件之間的、具有現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)“三角區(qū)域”或延伸部的示例性環(huán)密封在壓縮之前的截面圖；

圖10是圖示出圖9的示例性環(huán)密封和流體流動(dòng)部件在壓縮之后的截面圖；

圖11是圖示出壓縮根據(jù)圖3-5制成的兩個(gè)密封和根據(jù)圖9制成的兩個(gè)密封所需的力的量的實(shí)際測試結(jié)果的圖；

圖12是圖示出設(shè)置在流體流動(dòng)部件之間的具有現(xiàn)有技術(shù)的大“三角區(qū)域”或延伸部的示例性環(huán)密封在壓縮之前的截面圖；

圖13是圖示出圖12的示例性環(huán)密封和流體流動(dòng)部件在壓縮之后的截面圖；

圖14是圖示出壓縮根據(jù)圖3-5制成的密封所需的力的量的模擬結(jié)果的圖；

圖15是圖示出壓縮根據(jù)圖12制成的密封所需的力的量的模擬結(jié)果的圖。

技術(shù)人員將理解，為了簡單和清楚地圖示出圖中的元件，不必按比例繪制這些元件。例如，圖中的一些元件的尺寸和/或相對位置可能相對于其它元件被放大，以有助于改善本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式的可理解性。另外，為了更少地阻擋多個(gè)實(shí)施方式的視圖，常常沒有繪出商業(yè)上可行的實(shí)施方式中有用或必要的通常是公知的元件。還應(yīng)當(dāng)理解，可以以特定的發(fā)生順序描述或繪出某些動(dòng)作和/或步驟，而本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，關(guān)于順序的這些具體化不是實(shí)際上需要的。還應(yīng)當(dāng)理解，如本領(lǐng)域技術(shù)人員就這些術(shù)語和表述在上面闡述的那樣，本文使用的術(shù)語和表述具有通常的技術(shù)含義，除非本文闡述了不同的特定含義。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在特別是參照圖3-5，將描述示例性的環(huán)密封300，該環(huán)密封300用于密封限定流體流路的相反的流動(dòng)部件密封表面。術(shù)語“下”和“上”僅是參照附圖的表述，不必與實(shí)際安裝中的密封組件的定向一致。圖示的環(huán)密封300包括限定了軸孔310的環(huán)形密封主體305，軸孔310用于流體沿著箭頭315所圖示的軸向通過。密封材料應(yīng)當(dāng)具有彈性特性，以允許在限定流路的元件之間被壓縮時(shí)壓縮和回彈，以沿著軸向流路良好地密封。在需要高純度的氣體通過流路的晶圓制造環(huán)境中使用的密封中，將諸如316雙融不銹鋼、鎳、哈氏合金(hastelloy，來自centralstatesindustrialequipment&service,inc.)以及al-6xn(來自centralstatesindustrialequipment&service,inc.)舉例為適當(dāng)?shù)牟牧稀?/p>

相反的密封表面320和325布置在環(huán)形密封主體305的相反的軸端330和335。環(huán)形延伸部340和342從相反的密封表面320和325中的至少一者延伸(這里圖示為從兩者都延伸)。環(huán)形延伸部340和342可以具有不同構(gòu)造或相同構(gòu)造，使得環(huán)密封關(guān)于與軸向315垂直的中心線360對稱。為了簡單起見，將參照第一環(huán)形延伸部340來描述環(huán)形延伸部340和342的細(xì)節(jié)，應(yīng)當(dāng)理解，這些方面的描述能夠以任意組合適用于兩個(gè)延伸部340和342。

更具體地，環(huán)形延伸部340包括頂點(diǎn)344。第一延伸表面346和第二延伸表面348分別從頂點(diǎn)344朝向密封表面320沿相反的方向延伸回去，其中，環(huán)形延伸部340從該密封表面320延伸。第一延伸表面346具有相對于軸向315的第一總體角度(generalangle)，并且通過過渡到相對于軸向315的第二總體角度而限定脊350，該第二總體角度以比第一延伸表面346陡的總體角度，即朝向密封表面320傾斜更多地朝向密封表面320延伸回去。第一總體角度將通常在大約91度至大約125度的范圍，更優(yōu)選地在大約95度至大約110度的范圍，最優(yōu)選地為大約99度。第二總體角度將通常在大約110度至大約175度的范圍，更優(yōu)選地在大約125度至大約145度的范圍，最優(yōu)選地為大約135度。可選地，第二延伸表面348以比整個(gè)第一延伸表面346陡的總體角度朝向密封表面320延伸回去，該總體角度優(yōu)選在大約110度和大約175度之間，更優(yōu)選地在大約125度和大約145度之間，最優(yōu)選地為大約135度。在另一可選方面，頂點(diǎn)344位于距離軸孔310比距離由外表面362限定的環(huán)形密封主體305的外徑向直徑(“od”)更近的位置，其中，外表面362與限定軸孔310的內(nèi)表面364軸向相反。優(yōu)選地，頂點(diǎn)位于延伸部的寬度的內(nèi)側(cè)的一半內(nèi)，更優(yōu)選地位于其內(nèi)側(cè)的1/3內(nèi)，使得頂點(diǎn)位于最終壓縮的密封表面的內(nèi)側(cè)的一半內(nèi)，更優(yōu)選地位于其內(nèi)側(cè)的1/3內(nèi)。利用該配置，頂點(diǎn)的任何損傷都不會(huì)妨礙密封表面的主要部分，更優(yōu)選地不會(huì)妨礙密封表面的外側(cè)的2/3。在前述設(shè)計(jì)中，頂點(diǎn)是在頂點(diǎn)的兩側(cè)具有相等的密封表面的三角區(qū)域的中心，用不太連續(xù)的密封表面以免受由頂點(diǎn)的損傷導(dǎo)致的泄漏。

盡管這些延伸表面在截面中被圖示為直線表面，但是這些直線表面可以略微地彎曲，在這種情況下，上述角度將采用各表面部分相對于軸向的平均角度。例如，當(dāng)?shù)谝谎由毂砻?46的位于頂點(diǎn)344和脊350之間的部分347和第一延伸表面346的位于脊350和密封表面320之間的部分349中的一者或兩者是彎曲的時(shí)，部分347的平均角度將不如部分349平均角度陡。

最終，第一延伸表面346和第二延伸表面348分別過渡到密封表面部分322和324，密封表面部分322和324將典型地與軸向315大致垂直，盡管不必如此配置這些部分322和324。例如，密封表面部分322到環(huán)密封300的外邊緣開始垂直，隨著部分322延伸遠(yuǎn)離軸孔310，部分322朝向中心線360彎曲。一方面，與所述第一延伸表面346過渡到所述第一延伸表面對應(yīng)的密封表面部分322相比，所述第二延伸表面348更接近所述環(huán)形密封主體305的與所述軸向315垂直的中心線360地過渡到其對應(yīng)的密封表面部分324。換言之，在環(huán)密封300的任一側(cè)的密封表面部分324限定的內(nèi)軸端面相對于在環(huán)密封300的任一側(cè)的密封表面部分322限定的外軸端面是凹陷的，使得環(huán)密封300的在內(nèi)軸端面處測量的厚度小于環(huán)密封的在外軸端面處測量的厚度。如此構(gòu)造成如下程度，環(huán)密封300朝向其外直徑(離開軸孔310)彎曲，密封表面部分324不太可能與流動(dòng)部件密封表面接合，因?yàn)槠涓h(yuǎn)離流動(dòng)部件密封表面。因此，減小了由密封表面部分324與流動(dòng)部件密封表面的接合導(dǎo)致的虛漏(virtualleak)的風(fēng)險(xiǎn)。

另外，在頂點(diǎn)344位于距離軸孔310比距離環(huán)形密封主體305的外徑向直徑(“od”)近的環(huán)形延伸部內(nèi)的情況下，由于頂點(diǎn)344的缺口(nick)將位于密封表面的朝向軸孔310的內(nèi)側(cè)部分，因此進(jìn)一步減小了頂點(diǎn)344的缺口導(dǎo)致泄漏的可能性，其中，限定外徑向直徑的外表面362位于限定軸孔310的內(nèi)表面364的徑向相反側(cè)。該內(nèi)側(cè)部分應(yīng)當(dāng)被完全地密封，這是因?yàn)榈谝谎由毂砻?46的相對厚或長的第一部分347的剩余部分將變形并與流體部件密封表面接合，由此在頂點(diǎn)處的密封缺陷和密封的外側(cè)之間提供更大的密封表面。

在另一方面，示例性的環(huán)密封300還包括從環(huán)密封的徑向外表面朝向環(huán)密封的中心向內(nèi)突出的多個(gè)孔380?？椎男纬僧a(chǎn)生了在徑向上延伸孔的長度且在軸向上在環(huán)密封的軸端面之間延伸的多個(gè)側(cè)壁。多個(gè)孔可以采用任意數(shù)量的構(gòu)造。例如，優(yōu)選地，通過從環(huán)密封的徑向外表面朝向環(huán)密封的中心沿徑向鉆孔來構(gòu)造孔，以減小成本并減小任何制造困難。以該方式構(gòu)造的孔具有圓形截面?？走€可以是大致矩形的構(gòu)造形式，大致平坦的側(cè)壁在軸向上在環(huán)密封的端面之間延伸在徑向上在環(huán)密封的內(nèi)徑向表面和外徑向表面之間延伸。在另一方式中，這些平坦的側(cè)壁構(gòu)造成與環(huán)密封的軸線成一角度，從而在環(huán)密封的徑向外表面形成平行四邊形形式的開口。

為了簡單起見，孔被圖示為具有圓形截面，盡管孔可以具有其它形狀的截面而不脫離本發(fā)明的精神或范圍?？椎臄?shù)量和直徑可以根據(jù)密封組件的期望的機(jī)械特性而改變。例如，增加孔的數(shù)量或增加孔的直徑導(dǎo)致環(huán)密封的內(nèi)側(cè)壁的厚度的相應(yīng)減小，這將改變密封的機(jī)械性質(zhì)，包括增加密封的變形能力。然而，該孔的數(shù)量的增加或孔的直徑的增加將減小密封在壓縮和解壓之后的彈性恢復(fù)(回彈)。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，孔為圓柱形的，具有在環(huán)密封的厚度的25％和75％之間的直徑。直徑小于25％將明顯減小環(huán)密封的彈性變形能力。同時(shí)，將孔的直徑增加到超過環(huán)密封的厚度的75％將使密封的結(jié)構(gòu)一體性降低，使密封易于在壓縮期間出現(xiàn)故障。在優(yōu)選的方式中，孔具有為環(huán)密封的厚度的大約50％的直徑。

將參照圖6-8討論使用上述環(huán)密封密封在兩個(gè)流體流動(dòng)部件710和720之間延伸的流體流路的方法。環(huán)形密封主體305被放置在流動(dòng)部件密封表面715上610，使得環(huán)形密封主體305(更具體地，頂點(diǎn)340)與兩個(gè)流體流動(dòng)部件的第一流體流動(dòng)部件710的流動(dòng)部件密封表面715接觸。兩個(gè)流體流動(dòng)部件710和720被(通常地在流路任一側(cè)使用螺釘)固定到彼此620，以使兩個(gè)流體流動(dòng)部件710和720的流動(dòng)部件密封表面715和725沿著流體流路彼此對準(zhǔn)，并利用流動(dòng)部件密封表面715和725壓縮在環(huán)形密封主體305的相反軸端330和335的相反的密封表面320和325。該壓縮導(dǎo)致環(huán)形密封305的變形。

壓縮過程包括在環(huán)形延伸部340的第一部分的壓縮期間環(huán)形延伸部340在第一壓縮力處的第一壓縮630。環(huán)形延伸部340的第一部分在頂點(diǎn)344和脊350之間由第一延伸表面347限定，在該第一部分，第一延伸表面347具有相對于軸向315的第一總體角度，第一延伸表面347通過過渡到相對于軸向315的第二總體角度而限定脊350。第二總體角度以比第一延伸表面347陡的總體角度朝向密封表面322延伸回去。該第一壓縮使環(huán)形延伸部340的第一部分變形，由此在環(huán)形延伸部340的第一部分和流動(dòng)部件密封表面725之間產(chǎn)生密封接合。利用在環(huán)形延伸部340的第二部分的壓縮期間比第一壓縮力大的第二壓縮力產(chǎn)生環(huán)形延伸部340的第二壓縮640。這里，由朝向密封表面322延伸回去的具有相對于軸向315的第二總體角度的第一延伸部分349限定環(huán)形延伸部340的第二部分。在這點(diǎn)上，在壓縮和變形過程中，壓縮過程必須使環(huán)形延伸部340的第二部分的額外材料變形，由此增加壓縮密封所需的力直到(與密封接合的部分外面的)流體流動(dòng)部件被壓縮到一起。

圖7和8分別圖示出環(huán)形密封主體305和兩個(gè)流體流動(dòng)部件710和720沿著流體流路在壓縮過程之前和之后的狀態(tài)。當(dāng)環(huán)形密封主體305被放置在流動(dòng)部件密封表面715上610時(shí)，環(huán)形延伸部的底部的頂點(diǎn)與密封表面715接合，如圖7所示。在壓縮之前，另一密封表面725類似地與環(huán)形延伸部頂部的頂點(diǎn)接合。當(dāng)如圖8所示地完成第一壓縮過程和第二壓縮過程時(shí)，密封以多種方式變形。首先，環(huán)形延伸部沿著流動(dòng)部件密封表面715和725變形，以在密封和流動(dòng)部件密封表面的交叉位置處產(chǎn)生流體密封。由第一延伸表面347限定的環(huán)形延伸部340的第一部分完全變形，并被納入環(huán)形密封主體和對應(yīng)的流動(dòng)部件密封表面715和725之間的流體密封770，該變形在第一壓縮630期間發(fā)生。由第一延伸表面部分349限定的環(huán)形延伸部340的第二部分的一部分變形，并被納入流體密封770，該變形在第二壓縮640期間發(fā)生。當(dāng)頂點(diǎn)344定位成距離軸孔310的距離小于距離環(huán)形密封主體305的外徑向直徑的距離時(shí)，環(huán)形延伸部的頂點(diǎn)部分位于靠近或臨近密封的密封表面部分324和對應(yīng)的流動(dòng)部件密封表面715和725之間的間隙的位置(優(yōu)選地，在流體密封770的內(nèi)側(cè)的1/3)，使得大部分流體密封770(優(yōu)選地，流體密封770的至少2/3)布置在頂點(diǎn)部分和外側(cè)間隙之間，外側(cè)間隙位于密封的密封表面部分322和對應(yīng)的流動(dòng)部件密封表面715和725之間。如此構(gòu)造，可能導(dǎo)致流體密封770的內(nèi)部的密封不良的頂點(diǎn)的任何缺口或損傷非常可能被流體密封770的剩余部分從外側(cè)完全密封。超出延伸部的變形的密封的其它變形包括隨著密封的整個(gè)高度的壓縮密封的內(nèi)側(cè)部分變厚。

從與圖示出兩個(gè)其它密封構(gòu)造的壓縮前狀態(tài)和壓縮后狀態(tài)的圖9、10、12和13的上述描述的對比，可以理解所公開的構(gòu)造的一些優(yōu)點(diǎn)。更具體地，圖9和10分別圖示出具有標(biāo)準(zhǔn)“三角區(qū)域”或延伸部的現(xiàn)有密封在壓縮之前和之后的截面。在該實(shí)施例中，“三角區(qū)域”頂端或頂點(diǎn)大致在延伸部的中間，使得在壓縮之后，被壓縮的頂點(diǎn)位于變形的三角區(qū)域的中間。這減小了任一側(cè)的材料的在“三角區(qū)域”或延伸部中的潛在的缺口或凹痕周圍產(chǎn)生完整密封的能力。另外，與圖8中圖示的流體密封770表面相比，在標(biāo)準(zhǔn)三角區(qū)域的情況中，流體密封表面970具有大約小2.5倍的截面，這意味著該流體密封表面970在內(nèi)真空和外區(qū)域之間提供較小的密封表面。這增大了三角區(qū)域的損傷導(dǎo)致密封泄漏的機(jī)率。

圖11圖示出使用本文描述的設(shè)計(jì)的三角區(qū)域的進(jìn)一步的難以預(yù)料的效果。圖11圖示出壓縮具有圖3-5的設(shè)計(jì)的密封與壓縮圖9和10的標(biāo)準(zhǔn)“三角區(qū)域”進(jìn)行比較的測試結(jié)果。該圖示出施加在y軸圖示出的力導(dǎo)致的沿著x軸的以英寸為單位的密封的壓縮量。如圖所示，圖3-5的變化的或傾斜的“三角區(qū)域”在整個(gè)壓縮范圍內(nèi)，利用僅略微大的施力持續(xù)地壓縮。因而，另人驚訝地，僅利用比產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)“三角區(qū)域”的較小的流體密封表面970所需的力略大的力就能夠完成圖8中圖示出的變化的三角區(qū)域的二又二分之一大的流體密封表面770(與圖9和10的標(biāo)準(zhǔn)“三角區(qū)域”的流體密封表面相比)。因而，利用僅略微大的施力就能提供大得多的密封表面770，其提供了停止包括由密封的損傷、密封表面的污染、密封表面的損傷、密封表面的未對準(zhǔn)或密封的壓縮不完全導(dǎo)致的泄漏的任何泄漏的更高可能性。

圖12和13分別圖示出具有比平均“三角區(qū)域”或延伸部1240大的現(xiàn)有技術(shù)密封在壓縮之前和壓縮之后的截面。在該實(shí)施例中，與圖9和圖10的實(shí)施例類似，“三角形”頂端或頂點(diǎn)大致在延伸部1240的中間，使得在壓縮之后，被壓縮的頂點(diǎn)在變形的三角區(qū)域和流體密封表面1270的中間。通過較大尺寸的延伸部或“三角區(qū)域”，在壓縮之后，流體密封表面1270具有與圖8圖示的流體密封表面770大致相同的截面。然而，與圖8的密封不同，圖12和13的密封在頂點(diǎn)的任一側(cè)仍具有相等的材料量，以在“三角區(qū)域”或延伸部中的潛在的缺口或凹陷周圍產(chǎn)生完全的密封。與圖8的版本相反，該方式減小了缺陷周圍密封的可能性，其在缺陷和流體密封的邊緣之間包括較大的連續(xù)密封表面。另外，如圖14和15所示，與利用所描述的密封330實(shí)現(xiàn)相似尺寸的密封表面770所需的壓縮力(如圖14所示)相比，壓縮具有大“三角區(qū)域”的密封需要明顯大的力(如圖15所示)。這些圖圖示了使用已知的solidworks計(jì)算機(jī)程序模型計(jì)算的實(shí)現(xiàn)指示的壓縮距離(x軸)所需的力(y軸)。

雖然已經(jīng)參照多個(gè)具體的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出多種變型。因此，上面的描述不應(yīng)當(dāng)解釋為限制本發(fā)明，而僅作為本發(fā)明的例舉的優(yōu)選實(shí)施方式，可以在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)以多種方式實(shí)施本發(fā)明。