JP2002286144A - ブラシシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対移動する一方の部品と他方の部品からな
る構成部品間を一方の部品に取り付けたブラシシールで
シールし、他方の部品が振れてブラシシールに当接し
も、ブラシシールが他方の部品により摩耗されるのを防
止することである。 【解決手段】 ブラシシール２の取付部に被密封流体の
圧力が作用して変形するのを防止する背板部６を設ける
と共に、この背板部６にブラシシール２が撓んで長さを
取付部側へ短縮できる間隔を設けた支持面を有するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、航空機、
ガスタービン等の回転軸の相対移動する二構成部品間を
シールするブラシシール装置に関する。特に、二構成部
品の一方部品が微少な変動をしてもブラシシールが一方
部品の変動に対応して変形可能にし、両部品間をシール
するようにしたブラシシール装置の技術分野に係わるも
のである。

【０００２】

【従来技術】本発明に関する先行技術には、図１３に示
すブラシシール装置１００が存在する。

【０００３】図１３は、回転軸１２０が貫通するケーシ
ング１１０との間に取り付けられたブラシシール装置１
００の断面図である。そして、このケーシング１１０
は、蒸気タービンの部品であって、 ブラシシール装置
１００がケーシング１１０と回転軸１２０との間を仕切
るようにして蒸気圧をシールしているものである。

【０００４】図１３において、ブラシシール装置１００
は、リング状に形成されて、ケーシング１１０の溝部１
１２に取り付けられている。このブラシシール装置１０
０の主要な構成は、ブラシシール１０９と背板１０２と
支持板１０３である。このブラシシール１０９は、剛毛
１０１が円周に沿って壁状に配列され、一端部が結合さ
れて取付部１０４を形成している。そして、ブラシシー
ル１０９の自由端面１０５は回転軸１２０に対向する。
従来技術の剛毛１０１の線形は、この分野では一般に、
０．２５ｍｍ以上のものが用いられている。

【０００５】このブラシシール１０９の側面には、環状
をした背板１０２が側面１０８をブラシシール１０９と
接触状態にして配置され、被密封流体の圧力の作用に対
して剛毛１０１を支持している。

【０００６】又、ブラシシール１０９の他方の面には、
保持板１０３がリング板に形成されて背板１０２との間
でブラシシール１０９の取付部１０４側を狭持するごと
く一体に配置されている。この保持板１０３は、被密封
流体がブラシシール１０９の側面に作用できるように径
方向の幅が狭くされてブラシシール１０９を露出させて
いる。

【０００７】そして、背板１０２とブラシシール１０９
の取付部１０４と保持板１０３とは、一端が溶接されて
結合部１０６に形成されている。

【０００８】図１４は、ブラシシール１０９の正面図で
ある。この図１４のブラシシール装置１００は、ブラシ
シール１０９と回転軸１２０とが揺動しない正常に嵌合
した状態である。この正常状態は、図１３の仮想線で示
す回転軸１２０がブラシシール１０９の自由端面に接触
又は近接しているものである。

【０００９】更に、他の従来技術として図示は省略する
が、背板１０２の側面１０８とブラシシール１０１の側
面との間をわずかな間隙に構成したものが存在する。し
かし、剛毛１０１の線径が、０．２５ｍｍ以上に形成さ
れているために、間隙を設けた効果がなく、回転軸１２
０の変動に対する剛毛１０１の追随性も発揮されずに、
剛毛１０１の自由端面１０５を早期に摩耗させる結果と
なっている。更に、剛毛１０１の線径が太いために回転
軸との摩擦の関係から剛毛の積層された壁の厚さを厚く
することができない問題があり、シール能力にも影響し
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述のごとく構成され
たブラシシール装置は、回転軸１２０が振動などによ
り、図１３に示すように、ブラシシール１０９に接触す
ると、ブラシシール１０９は、図１５に示すように回転
軸１２０と圧接された状態になりながら傾斜角度も増加
させる。

【００１１】この状態で、被密封流体の圧力が高圧Ｐ１
の場合には、図１６に示すように、低圧Ｐ２との差圧
（Ｐ１−Ｐ２）が大きくなるから、ブラシシール１０９
は背板１０２の側面１０８に押圧された状態になる。

【００１２】そして、図１６に示すように、ブラシシー
ル１０９の剛毛１０１は、この状態では背板１０２の側
面１０８に固着されたようになるから、撓みにくくな
り、回転軸１２０に対して追随性を悪化させる。同時
に、剛毛１０１間に被密封流体が侵入して押し分けよう
とするので、傾斜した状態の剛毛１０１は、傾斜角度を
小さくするように変位しようとする作用も惹起する。そ
して、径方向の長さが長い状態になるから、回転軸１２
０との圧接状態を更に増加させて摩耗することになる。

【００１３】この様な経過を辿りながら、図１７に示す
ように、剛毛１０１の自由端面１０５が摩耗した状態で
回転軸１２０の振れが小さくなると、図１８に示すよう
に、剛毛１０１の自由端面１０５と回転軸１２０との隙
間Ｃが大きくなり、この間隙Ｃから被密封流体の漏れが
惹起する。更に、被密封流体の圧力Ｐ１が低下して下流
領域の低圧Ｐ２との差圧（Ｐ１−Ｐ２）を小さくする
と、同様に回転軸１２０と剛毛１０１の自由端面１０５
との間隙Ｃが大きくなるので、この間隙Ｃから被密封流
体が漏洩することになる。

【００１４】本発明は、上述のような問題点に鑑み成さ
れたものであって、その技術的課題は、ブラシシールの
押圧に対する柔軟性を向上させ、ブラシシールの自由端
部面側に可撓性を付与してブラシシールの回転軸との摩
耗を低減することにある。

【００１５】又、ブラシシールの回転軸の変動に対する
追随性を良好にしてシール能力を向上させることにあ
る。

【００１６】更に、剛毛の線径を小径可能にして剛毛を
密集させた壁の構成を可能として、シール能力を向上さ
せることにある。

【００１７】更には、整列された剛毛に異常な変位を惹
起させないようにしてシール能力の向上ととみに損傷の
惹起を防止することにある。

【００１８】更には、作用する被密封流体の正面圧力と
ブラシシールを通過した凹部内の背面圧力とをバランス
制御させ、被密封流体圧力の圧力値の大きさに対応して
ブラシシールが変形することを可能にすることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述のような
技術的課題を解決するために成されたものであって、そ
の課題を解決するための手段は、以下のように構成され
ている。

【００２０】請求項１に係わる本発明のブラシシール装
置は、間隙を有して相対移動する構成部品間の前記一方
の部品に取付けられて前記他方の部品との間をシールす
るブラシシール装置であって、剛毛（４）が配列されて
壁状に形成された一端部列を固着した取付部（３）を有
すると共に前記他方の部品の相対面と対向する自由端部
面（５）を有するブラシシール（２）と、前記ブラシシ
ール（２）の取付部（３）と結合して前記ブラシシール
（２）側面が支持される支持面（７）を有する背板部
（６）と、前記ブラシシール（２）の前記取付部（３）
を前記背板（６）との間で保持する保持板部（１０）と
を具備し、前記背板部（６）の支持面（７）と前記ブラ
シシールとの対向面間に間隔（Ｄ）を有すると共に前記
剛毛（４）の線径が０．１５ｍｍから０．００８ｍｍに
形成されているものである。請求項１に係わる本発明の
ブラシシール装置では、背板部の支持面との間に間隔を
おいて前記剛毛が配置されていると共に前記剛毛の線径
が０．１５ｍｍから０．００８ｍｍに形成されているも
のであるから、剛毛の自由端面に他方の部品が接触して
も、剛毛は、間隔を有する方向に弾性変形でき、例え
ば、ロータに接合しても面圧を和らげて追随し、接触し
ても摩耗するのが防止される。

【００２１】更に、剛毛の線径が細いので剛毛の積層状
壁を密周させることが可能になり、シール能力が向上す
る。

【００２２】請求項２に係わる本発明のブラシシール装
置は、前記背板部（６）の支持面（７）に前記剛毛
（４）の配列方向に沿って条を成す凸部（９）が形成さ
れているものである。

【００２３】請求項２に係わる本発明のブラシシール装
置では、背板部の支持面に条を成す凸部が設けられてい
るので、ブラシシールに被密封流体の圧力を受けながら
自由端面に、例えば、ロータが接面しても、凸部により
曲げられる剛毛が径方向長さを更に縮小するので、接触
面圧を弱めて、ロータの動きに追随することが可能にな
る。

【００２４】請求項３に係わる本発明のブラシシール装
置は、前記背板部（６）の支持面（７）が剛毛（４）の
配列方向に沿って凹部（８）に形成されているものであ
る。

【００２５】請求項３に係わる本発明のブラシシール装
置では、凹部がブラシシールの背面側に設けられている
ので、ブラシシールが被密封流体の圧力を受けると湾曲
状にに変形するので、長さを短縮することが可能にな
る。

【００２６】請求項４に係わる本発明のブラシシール装
置は、前記凹部（８）に前記剛毛の（４）の配列方向に
沿って条を成す凸部（９）が形成されているものであ
る。

【００２７】請求項４に係わる本発明のブラシシール装
置では、凹部に更に凸部が設けられているので、更にブ
ラシシールの長さを幾重にも曲げて短縮することがで
き、例えば、ロータとの接触圧力を小さくすることがで
きる。

【００２８】請求項５に係わる本発明のブラシシール装
置は、前記ブラシシールの前記剛毛（４）が前記取付部
（３）から傾斜した角度に配置されていると共に、前記
背板部（６）の支持面（７）、又は前記保持板部（１
０）の前記ブラシシール（２）と対向する側面（１１）
に前記剛毛（４）の傾斜角度が小さくなる方向へ変位す
るのを防ぐ抵抗手段（１２）を有するものである。

【００２９】請求項５に係わる本発明のブラシシール装
置では、前記ブラシシールの前記剛毛が前記取付部から
傾斜した角度に配置されている場合、前記背板部の支持
面、又は、前記保持板部の前記ブラシシールと対向する
側面に、前記剛毛の傾斜角度が小さくなる方向へ変位す
るのを防止する抵抗手段を設けている。このために、剛
毛は、被密封流体圧力等の作用を受け、傾斜している方
向から垂直方向に変移しようとするのを抵抗手段により
防止されるから、剛毛が他方の部品に接触して摩耗する
のを防止する。例えば、剛毛がロータとの圧接力を増加
して摩耗するのを効果的に防止できる。

【００３０】この抵抗手段は、ブラシシールに近接して
いる支持面、例えば、凸部の支持面、又は、ブラシシー
ルの自由端部面側の凸部の支持面、或いは、保持板部の
ブラシシールと対向する側面のブラシシールと近接させ
た凸部の面に設けると効果的である。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる実施の形態
についてのブラシシール装置を図面に基づいて詳述す
る。尚、以下の図面は概念図ではなく、設計図である。

【００３２】図１は、ガスタービンのケーシング５０と
ロータ６０との間隙を高圧Ｐ１側と低圧Ｐ２側とに仕切
るブラシシール装置１の断面図である。

【００３３】図１において、１はブラシシール装置であ
る。このブラシシール装置１の外周側の固定部２０は、
構成部品の一方の部品であるケーシング５０の内周面に
設けられた溝部５１に取り付けられている。又、ブラシ
シール装置１の内周側の自由端部面５は他方の部品であ
るロータ６０の外周面と対向して接面又は近接した状態
に配置されている。そして、高圧Ｐ１側の被密封流体を
シールする。

【００３４】ブラシシール装置１は、ブラシシール２、
背板部６及び保持板部１０が主要な構成である。

【００３５】このうちのブラシシール２は、剛毛４がロ
ータ６０の回転方向に傾斜して周方向に沿って積層状態
に配置されて壁状を成している。そして、外周側が溶接
により一体化されて取付部３を形成している。この剛毛
４の一実施例として、例えば、線径は０．２〜０．００
５ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．０８ｍｍである。
又、長さは５〜５０ｍｍの範囲である。更に、剛毛の壁
の厚さは０．５〜５ｍｍの範囲を利用した。

【００３６】更に、剛毛４の材質は、鋼線、ニッケル基
の合金線、セラミック線材等が用いられる。

【００３７】背板部６は、ブラシシール２の取付部３を
保持する固着部６Ａとブラシシール２に被密封流体の圧
力が作用して極端に曲げられないように支持する支持面
７とを設けている。そして、ブラシシール２と支持面７
との間は、間隔Ｄに形成されている。この間隔Ｄは、大
きいほど良いが、大きすぎると剛毛４の取付部３側が曲
げによる疲労破壊を惹起する。これを防止するために傾
斜面又は凸面に形成された変形防止部１５を設けてい
る。

【００３８】背板部６の支持面７とブラシシール２の面
間は、間隔Ｄの寸法に形成されているから、ブラシシー
ル２は被密封流体の圧力を受けて支持面７に接面する
と、その間隔Ｄ寸法だけ曲げられるので剛毛４の長さは
直線方向が曲げられた分短縮されることになる。このた
めに、結果的に、ロータ６０から間隙Ｃだけ離間するこ
とになる。つまり、ロータ６０は、振れが生じても間隙
Ｃ寸法の範囲だけは面圧が和らげられる。更に、ロータ
６０がそれより少し触れ回りが大きく揺動して接触して
も、曲げられた剛毛４は、接触力を減少させるから摩耗
するのが防止される。

【００３９】ブラシシール２は、背板部６と保持板部１
０とにより取付部３が電子ビームの溶接により一体に結
合され、この三部品の溶接部は固定部２０を形成する。
そして、保持板部１０は、リング状に形成されて、背板
部６より径方向幅が小さい寸法に形成されている。尚、
図１では、保持板部１０が固定部２０を形成する長さで
あるが、図９に示すように背板部６に近い径方向の長さ
に形成することも可能である。そして、この保持板部１
０の場合には、ブラシシール２と保持板部１０の側面１
１との間に被密封流体が流入できる空間部Ｈに形成され
る。

【００４０】背板部６と保持板部１０は、ケーシング５
０の線膨張係数に合わせて材質を選定することが好まし
い。例えば、ニッケル基の合金、鉄、鋼、その他非鉄金
属で製作される。更には、被密封流体の種類、温度、又
は、その他の適用分野の条件によって種々の材質が選定
されている。

【００４１】図２は、本発明に係わる第２の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００４２】図２に示すブラシシール装置１は、図１に
示すブラシシール装置１と支持面７を除いては、ほぼ同
一構成のものである。図２に示す背板部６には、支持面
７に相当する凹部８が形成されている。つまり、図１に
示すものと本質的に相違するのは、背板部６の支持面７
の内周端に突起部７Ａが設けられる形に凹部８を形成し
たものである。そして、凹部８の深さＤ、つまり、支持
面７とブラシシール２との対向面間の間隔Ｄである。

【００４３】その結果、ブラシシール２が被密封流体の
圧力を受けて凹部８の底面である支持面７に接面するよ
うに湾曲状に曲げられると、図４に示すようになるか
ら、その分、図１に示すブラシシール２よりも径方向の
長さが曲げられた分短縮されることになる。

【００４４】更に、突起部７Ａの角は、傾斜面に形成し
て剛毛４の曲げを緩やかにすることもできる。

【００４５】この実施の形態は、ロータ６０の振れ、揺
動が大きい場合に、その振れ、揺動に対応させて面圧を
小さくさせるために、剛毛４の長さを突起部７Ａにより
更に短縮させるものである。尚、実際には、ブラシシー
ル２の自由端部面５側は、被密封流体の圧力により、図
４に示す状態よりは、やや傾斜角度が小さくなった状態
で径方向面を成して自由端部面５がロータ６０の外周面
と対向する。

【００４６】図３は、本発明に係わる第３の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００４７】図３に於いて、図２と相違する点は、凹部
８の底面である支持面７に於けるブラシシール２の取付
部３側を傾斜面にした変形防止部１５に形成したもので
ある。この場合も、図１において説明したように、ブラ
シシール２の取付部３側の曲げ疲労を傾斜面又は湾曲凸
面の変形防止部１５によって防止するものである。そし
て、被密封流体の圧力を受けたときには、図４に示すよ
うにブラシシールの中間が湾曲状に変形して支持面７に
より支持されると共に、剛毛４の径方向の長さは曲げら
れた分短縮される。

【００４８】図５は、本発明に係わる第４の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００４９】この図５は、被密封流体の圧力を受けてブ
ラシシール２が環状の凸部９により曲げられた状態であ
る。図５は、図２に示すブラシシール装置１の凹部８内
のほぼ中央に環状を成す凸部９を設けたものである。

【００５０】図５の様に構成することにより、高圧Ｐ１
側より被密封流体の圧力を受けると、図２に示すブラシ
シール２の剛毛４の長さよりも、凸部９により曲げられ
た分短縮させることが可能になる。

【００５１】図６は、本発明に係わる第５の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００５２】この図６も、被密封流体の圧力を受けてブ
ラシシール２が環状を成す凸部９により曲がられた状態
である。

【００５３】図６は、図５に示すブラシシール装置１の
環状の凸部９及び突起部７Ａの角部を円弧（Ｒ取り）状
に角を取ったものである。更に、図３に示す傾斜面を円
弧状に突出させた変形防止部１５に形成したものである
この様に形成することにより、ブラシシール２は被密封
流体の圧力を受けて二重に曲がられても極端に曲げられ
る部分がなくなるから、疲労破壊せずに、耐久性を得る
ことができる。

【００５４】図７は、本発明に係わる第６の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００５５】この図７も、被密封流体の圧力を受けてブ
ラシシール２が支持面７により全面が支持されるごとく
して剛毛４が支持面７に沿って曲げられた状態である。

【００５６】図７は、図１に示す支持面７を傾斜面に形
成すると共に、支持面７の外周側に傾斜面を設けて変形
防止部１５に形成し、且つ、内周端側にやや突起した突
起部７Ａに形成すると共に、先端面を平面状にしたもの
である。

【００５７】この図７に示すような形に背板部６の支持
面７を形成することにより、被密封流体の圧力を受けて
も、剛毛４に無理な疲労破壊が惹起しないから、耐久性
を発揮することが可能になる。

【００５８】図８は、本発明に係わる第７の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００５９】この図８も、被密封流体の圧力を受けてブ
ラシシール２が支持面７により支持されるごとくして剛
毛４が曲げられた状態である。

【００６０】図８は、図１に示すブラシシール装置１の
背板部６の支持面７に環状の凸部９を設けたものであ
る。このブラシシール装置１の場合は、剛毛４の線径が
０．０１から０．００８ｍｍの細い場合である。この場
合も、高圧Ｐ１側から被密封流体の圧力を受けると、ブ
ラシシール２の自由端部面５は、ロータ６０から間隙Ｃ
を離間させることが可能になる。

【００６１】図９は、本発明に係わる第８の実施の形態
を示すブラシシール装置１の断面図である。図９は、図
２に示すブラシシール装置１と類似するが、背板部６と
保持板部１０とを点溶接１４により結合すると共に、そ
の両者間にブラシシール２の取付部３を狭着して取り付
けたものである。

【００６２】そして、背板部６には、凹部８を設け、こ
の凹部８の深さがブラシシール２と支持面７との間隔Ｄ
を形成することになる。又、保持板部１０は、図２に示
す保持板部１０より径方向の幅を長くしてブラシシール
２を内径側までカバーしたものである。この保持板部１
０はブラシシール２との間を空間Ｈに形成して高圧Ｐ１
側の被密封流体が空間Ｈ内のブラシシール２に作用でき
るように構成したものである。

【００６３】この図９に示すブラシシール装置１も、上
述した８図以下のブラシシール装置１と同様に、一体型
のリング状に形成されているものである。

【００６４】そして、背板部６の突起部７Ａの面には、
ブラシシール２の剛毛４の傾斜角度と同じ角度でラチェ
ット型の波形をした凹凸状の抵抗手段１２Ａが形成され
ている。この凹凸状の抵抗手段１２Ａは、図示省略する
が、波形の一形状が一方角度を大きくすると共に、他方
角度を緩やかにするラチェット型を波形にしたものであ
り、この形が波のように連続するものである。

【００６５】このように突起部７Ａに抵抗手段１２Ａを
形成することにより、高圧Ｐ１側の被密封流体の圧力を
受けても、剛毛４の傾斜角度が小さくなる方向へ変位し
て剛毛４が径方向へ直線上に長くなるのを防止すること
が可能になる。しかも、凹凸状の抵抗手段１２Ａはラチ
ェット型に形成されているから、剛毛４の自由端部面５
にロータ６０が当接しても、傾斜している剛毛４は、波
形の傾斜角度の緩やかな方向に移動して、傾斜角度を大
きくしながら、自由端部面５の内径を拡大することが可
能になる。

【００６６】図１０は、本発明に係わる第９の実施の形
態を示すブラシシール装置１の断面図である。

【００６７】図１０は、分割型のブラシシール装置１の
断面図である。このブラシシール装置１は、内径が大径
であるために、又、回転軸に装着を容易にするために分
割型に形成されている。

【００６８】図１０は、図９とほぼ同様に構成されてい
るが、分割されて組み立てられるように構成されている
点と、剛毛４の長さが長いので凹部８の支持面７が断面
円弧状に形成されている点で相違する。又、保持板部１
０のブラシシール２と対向する側面１１には突起した傾
斜状の抵抗手段１２Ｂが設けられている。この傾斜状の
抵抗手段１２Ｂは、ブラシシール２の周方向の平面に対
して１方が近接していると共に、他方が距離を開いた状
態に傾斜した傾斜面が波状に形成されている。

【００６９】そして、傾斜状の抵抗手段１２Ｂにより、
図９に示した凹凸状の抵抗手段１２Ａと同様、剛毛４に
対して異常な動きを規制する作用効果を発揮させ、被密
封流体の圧力が剛毛４に作用しても、ブラシシール２の
剛毛４の傾斜角度が、特に小さくなる方向に移動するの
を防止し、ブラシシールの内径が小径となる方向へ簡単
には変化しないようにするものである。

【００７０】以上のように、ブラシシール２の自由端部
面５が、ロータ６０に当接したときに、支持面７の機能
により剛毛の曲げを可能にし、この曲げにより当接力を
弱めてブラシシール２が摩耗するのを効果的に防止する
ことが可能になる。

【００７１】又、剛毛４はロータ６０の回転方向に傾斜
しているから、被密封流体の異常な圧力を受けると、傾
斜角度が小さくなるように変位してブラシシール２の内
径が小径になる方向へ変位することが時としてある。こ
の様な状態になるとロータ６０と圧接することになる
が、抵抗手段１２によりブラシシール２が変動するのを
防止し、ブラシシール２がロータ６０に圧接して摩耗す
るのを効果的に防止する。

【００７２】図１１は、図２に示すブラシシール装置１
於いて、剛毛４の線径を０．１３ｍｍ、凹部の径方向の
幅Ｗ＝１３ｍｍ、凹部の深さ（間隔）Ｄ＝０．５ｍｍに
し、ブラシシール２の径方向へロータ６０により加重を
加えたときの撓みＤと加重Ｌとの関係を実験したグラフ
である。この図１１と、次の図１２とを対比すると、図
１１のグラフのヒステリシスＨｙ１は、図１２のヒステ
リシスＨｙ３よりも小さくなっていることが直ちに判別
できる。つまり、図１１は、図１２と同一撓みの位置
で、加重の絶対値Ｌ１が減少していると共に、ヒステリ
シスＨｙ３もヒステリシスＨｙ２の大きさだけ小さくな
っていることが分かる。

【００７３】図１２は、図１１と対比する撓みＤと加重
Ｌとの関係を調査するために、図１３のブラシシール装
置について、剛毛１０１の線径＝０．２５ｍｍ、剛毛の
長さは図２と同一として実験した一比較例である。即
ち、図１３に示すブラシシール装置１００についてブラ
シシールの径方向への撓みＤと加重Ｌとの関係を実験し
たデータをグラフに表したものである。

【００７４】この比較例では、撓みＤと加重Ｌとの関係
でヒステリシスＨｙ３が大きくなっている。このことか
ら、本発明が従来技術に対して優れた効果を奏すること
が両者の比較により判別できる。なお、図１１と図１２
とを対比するとき、ｙ軸のＬｘ１とＬｘ２とＬｘｍａｘ
とは同一荷重の値である。

【００７５】

【発明の効果】請求項１に係わる本発明のブラシシール
装置によれば、背板部のブラシシールと対向する面に間
隔を有して支持面が設けられているから、ブラシシール
の自由端部面がロータに当接しても、剛毛を支持面に当
接するまで屈曲を可能にし、当接力を弱めて剛毛の摩耗
を効果的に防止することが期待できる。

【００７６】請求項２に係わる本発明のブラシシール装
置によれば、支持面に凸部が設けられているから、更に
剛毛の曲げによる短縮を可能として他方の部品との圧接
力を弱めて剛毛の摩耗を効果的に防止することが期待で
きる。

【００７７】請求項３に係わる本発明のブラシシール装
置によれば、背板部に凹部が形成されているから、二点
支持により剛毛に無理な応力を作用させることなく、径
方向の長さを短縮可能にして摩耗を防止する効果が期待
できる。

【００７８】請求項４に係わる本発明のブラシシール装
置によれば、凹部に更に凸部が形成されているから、径
方向の長さを更に曲げて短縮し、圧接力を弱めて摩耗す
るのを防止する効果が発揮される。

【００７９】請求項５に係わる本発明のブラシシール装
置によれば、支持面により剛毛の径方向の長さを短縮可
能にすると共に、抵抗手段により被密封流体の圧力を受
けても剛毛の傾斜角度が小さくなる方向へ変位して直線
上に長くなるのを防止し、他方の部品との圧接を阻止し
て摩耗するのを効果的に防止する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる第１の実施の形態を示すブラシ
シール装置が構成部品間に装着された状態の断面図であ
る。

【図２】本発明に係わる第２の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図３】本発明に係わる第３の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図４】本発明に係わる第４の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図５】本発明に係わる第５の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図６】本発明に係わる第６の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図７】本発明に係わる第７の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図８】本発明に係わる第８の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図９】本発明に係わる第９の実施の形態を示すブラシ
シール装置の断面図である。

【図１０】本発明に係わる第１０の実施の形態を示すブ
ラシシール装置の断面図である。

【図１１】本発明のブラシシールに径方向へ加重を加え
て実験した撓みと加重との関係を示すグラフである。

【図１２】図１２は、図１１に示す発明の撓みと加重と
の関係に対する比較例である。

【図１３】従来のケーシングと回転軸との間に装着され
たブラシシール装置の断面図である。

【図１４】図１１の回転軸が揺動しない状態のブラシシ
ールの正面図である。

【図１５】図１１に示す回転軸と圧接状態のブラシシー
ルの正面図である。

【図１６】図１１のブラシシール装置に被密封流体の圧
力が高圧で作用した状態の断面図である。

【図１７】図１３の状態から回転軸が離れようとする状
態の正面図である。

【図１８】図１４に示す状態から回転軸が反対方向に離
れて間隙Ｃの状態になるブラシシール装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ブラシシール装置 １１ 側面 ２ ブラシシール １２ 抵抗手段 ３ 取付部 １４ 点溶接 ３Ａ 固着部 １５ 変形防止手段 ４ 剛毛 ２０ 固定部 ５ 自由端部面 ５０ 一方の部品
（ケーシング） ６ 背板部 ５１ 溝部 ６Ａ 固着部 ６０ 他方の部品
（ロータ） ７ 支持面 ７Ａ 突起部 ８ 凹部 ９ 環状凸部 １０ 保持板部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間隙を有して相対移動する構成部品間の
   前記一方の部品に取付けられて前記他方の部品との間を
   シールするブラシシール装置であって、 剛毛が配列されて壁状に形成された一端部列を固着した
   取付部を有すると共に前記他方の部品の相対面と対向す
   る自由端部面を有するブラシシールと、 前記ブラシシールの取付部と結合して前記ブラシシール
   の側面が支持される支持面を有する背板部と、 前記ブラシシールの前記取付部を前記背板部との間で保
   持する保持板部とを具備し、前記背板部の前記支持面と
   前記ブラシシールとの対向面間に間隔を有すると共に前
   記ブラシシールの前記剛毛の線径が０．１５から０．０
   ０８ｍｍに形成されていることを特徴とするブラシシー
   ル装置。
2. 【請求項２】 前記背板部の前記支持面に前記剛毛の配
   列方向に沿って条を成す凸部が形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載のブラシシール装置。
3. 【請求項３】 前記背板部の前記支持面が前記ブラシシ
   ールの配列方向に沿って凹部に形成されていることを特
   徴とする請求項１に記載のブラシシール装置。
4. 【請求項４】 前記凹部内には前記剛毛の配列方向に沿
   って条を成す凸部が形成されていることを特徴とする請
   求項３に記載のブラシシール装置。
5. 【請求項５】前記ブラシシールの前記剛毛が前記取付部
   から傾斜した角度に配置されていると共に前記背板部の
   前記支持面又は前記保持板部の前記ブラシシールと対向
   する側面に前記剛毛の傾斜した角度が小さくなる方向へ
   変位するのを防ぐ抵抗手段を有すること、を特徴とする
   請求項１又は請求項３に記載のブラシシール装置。