JP2007511711A - 互いに相対的に移動可能なコンポーネントを、圧力差に関してシールするためのブラシシール - Google Patents

Abstract

圧力差に関し互いに対して相対的に移動可能なコンポーネントをシールするためのブラシシール（１０、２０、３０、４０）は、ブリストルハウジング１７の内部に配置されるブリストル（１５）を有し、このブリストルハウジングは、ブリストルの端部の領域に突出する脚部（２２，２４）を有する二つのハウジングハーフ（１２，１４）を備え、これらの脚部（２２，２４）は、ブリストル（１５）に対して相互に向い合う支持表面（２１，２３）を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ブリストルを有し、低圧側に偏向されるブリストルが支持表面にあてがわれて静止する、相対的に移動可能なコンポーネントを圧力差に関してシールするためのブラシシールに関する。

互いに相対的に移動されることが出来る、特に、圧力差に関して回転移動可能な、コンポーネントをシールするためのブラシシールの使用は、よく知られている。このようなブラシシールは、基本的に、シールされるべき構成のコンポーネント内に配置され、且つブリストルを収容するために使用されるブリストルハウジングを備える。この場合、ブリストルは、シールされるべき構成の第２のコンポーネントのシール表面にそれらの自由端が向くように配向され、且つシールされるべき圧力差に関して、ブリストルハウジング内に配置された支持プレートに支持されることが出来る。ブリストルハウジングのカバープレートと支持プレートが、互いに接続されると共に、正規の（標準の）側の第１のコンポーネント内の対応する凹所内に配置される（ドイツ国特許文献ＤＥ１００１８２７３Ａ１を参照）。

知る限りの全てのブラシシールは、一方向での圧力差のみに対して使用可能であるという共通の不利益がある。しかしながら、工業の用途では、圧力の反転が生じ、それによって、ブラシシールもまた反対の圧力方向においても有効でなければならない。また、ある動作条件下、例えば、アイドル回転数未満で、シールのためにてシール空気の確実な吸気が発生しない時の航空機エンジンにおけるベアリング室シールの場合に同様の要求がある。

従って、本発明の目的は、ここで、圧力差の方向に独立して一つ及び同じブラシシールの使用を可能とするブリストルハウジングの構造による改善策を提供することである。

最初に記述したタイプのブラシシールを基礎として、本発明の前記目的は、圧力の方向変化が生じた場合においてもコンポーネントをシールするために、一つ又はそれより多くの、ブリストル束を有すると共に、反対方向へ支持する少なくとも２つの表面を有するブリストルハウジングが設けられることによって達成される。

本発明の第１の実施の形態に従って、ブリストルハウジングは、ブリストル端の領域に突出する脚部を有する、二つの対向する、特に、対称的に配置され且つ相互に同一のハウジングハーフよりなり、脚部の自由端は、ブリストルに対して相互に向い合う支持表面を有する。

本発明の他の実施の形態に従って、分離されて維持されている二つの束のブリストルは、二つの対向する、特に対称的に配置され且つ相互に同一のハウジングハーフを有するブリストルハウジング内に配置され、これらのハウジングハーフの脚部は、これらの束のブリストルに対する支持表面を有し、必要に応じて、これらの束のブリストルの間に分離プレートを有する。

本発明の他の実施の形態によれば、これらの束のブリストルを備えるブリストルハウジングは、中央脚部を有するＴ形状の横断面形状を有し、この中央脚部の足部領域は、プレートと中央脚部との間に保持されるこれらの束のブリストルに対して向い合う支持表面を形成し、これらのプレートは、中央脚部を横切るように位置される脚部の脚部ハーフに係合する。

最後に、ブリストルハウジングによって保持されるブリストルを反対方向に働く圧力差に対して割当てられ、且つ互いに隣接する二つの束のブリストルに分割することが考えられる。

本発明に従う新たなブリストルシールのデザインによって、正規の圧力方向において各支持表面に静止するブリストルが常にあることを確実とする。特に、本発明に従うブリストルシールが航空機エンジンに対するベアリング室シールとして使用される場合、これは、低圧側のハウジングリングが支持リングとして働き、且つ高圧側のハウジングリングがカバーリングとして働くことを意味している。

最後に述べる好適な実施の形態において、一つの束のブリストルは、ある圧力差で始動する時のみ各支持表面に確実に静止するので、完全なシール効果は、そのような圧力差で始動する時のみ達成される。しかしながら、このタイプの実施の形態でも、圧力差の方向から独立したシール効果を有する。

以下、本発明は、図面に幾分概略的に描かれた４つの実施の形態によって記述される。

ブラシシールは、全体として、図１で参照番号１０を有し、ターボエンジン、例えば、航空機エンジン等のガスタービンの、互いに対して相対的に移動可能なコンポーネント間のギャップをシールするためであり、ブリストル１５を備えるハウジング１７を形成する二つの同一のミラー反転ハウジングハーフ１２及び１４を備える。Ｊ字形状に構成された各々のハウジングハーフ１２及び１４は、その短い脚部１６と１８の面によって、参照番号１９で示す平面状態で、隣接するハウジングハーフに対して動かないようにされている。ハウジング１７のハウジングハーフ１２及び１４の長い脚部２２と２４は、ここでは、それらの端部領域でテーパー状となっており、偏向されてないブリストル１５に関して、これらの脚部２２と２４は、これらのブリストルに向けて傾斜されており、且つブリストル１５に対して相互に向い合う支持表面２１と２３とを有する。

ブリストル１５は、コアワイヤ回りに配され、アダプタスリーブ３１によってそれらの位置で摩擦係合で保持され、図１の構成では、ブリストル１５は、部分束１５ａと部分束１５ｂとして分割した形で保持されている。図１に描かれているように、アダプタスリーブ３１は、ブリストルハウジング１７のハウジングハーフ１２と１４との間に固定されていると共に、これらのハウジングハーフ１２と１４の短い脚部に対して動かないようにされている。

ブリストルハウジングとブリストル束の上述の構成の結果として、各既存の圧力差の方向の関数として、低圧の方向に偏向されているブリストルは、ハウジングハーフ１２と１４の支持表面２１又は２３にもたれ掛かって配され、それによって、圧力の逆転が起きた場合、シールギャップの確実なシールが起きるというようなブリストルシールの動作性能が達成される。

図２に従うブリストルシール２０の実施の形態では、図１に対応するブリストルハウジング１７のコンポーネントは、同じ参照番号を有する。分離プレート１３は、ハウジングハーフ１２と１４の間にクランプされ、それによって、コアワイヤ２９とアダプタスリーブ３１は、相互に分離されたブリストル束１５ａと１５ｂの各々に対して設けられ、図２に描かれるブリストルハウジング１７内の所定の位置に保持される。

また、そこでは、ハウジングハーフ１２と１４の長い脚部２２と２４は、ブリストル束に向かって傾斜し、各低圧の側に偏向されるブリストル１５ａと１５ｂの束に対して支持表面として使用される表面２１と２３とを有する。

図３に従うブリストルシール３０の実施の形態では、ブリストルハウジング１７は、中心脚部３３とその中心脚部に対して垂直に位置される脚部３４とを備えるＴ字形状の横断面を有する構造である。コアワイヤ２９とアダプタスリーブ３１は、ブリストル１５ａと１５ｂの各々に割当てられる。ブリストル束を保持するアダプタスリーブ３１は、本ケースでは水平位置に位置される脚部３４の脚部ハーフに係合するプレート３５と３６によって、図３に描かれる位置に保持される。ここでは垂直である脚部３３の足部領域で互いに反対側に位置される表面２１と２３は、ブリストル束１５ａと１５ｂに対する支持表面を形成し、それによって、低圧側へ偏向されているブリストル束のブリストルは、動作中、割当てられた支持表面に対して静止出来る。

図４の実施の形態に従うブラシシール４０は、図１の実施の形態に従うブラシシール１０に対応する。しかしながら、両者の違いは、ブリストル１５がアダプタスリーブ３１によってコアワイヤ２９上に分割されること無く保持され、ハウジング１７の支持表面２１と２３によって境界付けられたギャップ内の中心に位置されることである。また、動作中、低圧の側に偏向されるブリストルが、支持表面として働く表面２１と２３に対して静止出来る。

本発明の第１の実施の形態に従う、本発明のブラシシールの配置の断面図である。 本発明に従うブラシシールの第２の実施の形態の図である。 本発明に従うブラシシールの第３の実施の形態の図である。 本発明に従うブラシシールの第４の実施の形態の図である。

Claims (5)

1. 支持表面に対するブリストルを有し、このブリストルが低圧側に偏向して前記支持表面で静止する、互いに相対的に移動可能なコンポーネントを圧力差に関してシールするためのブラシシールであって、ブリストルハウジング（１７）は、一つ又はそれよりも多くのブリストル束を有し、圧力の方向が変化した時でも前記コンポーネントをシールするために、反対方向において支持する少なくとも２つの表面（２１、２３）を有することを特徴とするブラシシール。
2. 前記ブリストルハウジング（１７）が、ブリストル（１５）の端部領域内に延び且つ自由端がブリストル（１５）に対する相互に向き合う支持表面（２１，２３）を有する脚部（２２、２４）を備え、二つの対向する、特に、対称的に配置され相互に同一の、ハウジングハーフ（１２、１４）よりなることを特徴とする請求項１に記載のブラシシール。
3. ブリストルハウジング（１７）が、二つの別個に保持されたブリストル束（１５ａ、１５ｂ）を備えると共に、ブリストル束（１５ａ、１５ｂ）に対する支持表面（２１，２３）を有する脚部（２２，２４）を備え、二つの対向する、特に対称的で且つ相互に同一の、ハウジングハーフ（１２、１４）よりなり、必要に応じて、分離プレート（１３）が、ハウジングハーフ（１２、１４）に間に配置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。
4. ブリストルハウジング（１７）の構造が、Ｔ字形状の断面を有すると共にブリストル束（１５ａ、１５ｂ）を備え、且つ中央脚部（３３）を備え、この中央脚部の足部領域は、プレート（３５，３６）と中央脚部（３３）との間に保持されるブリストル束（１５ａ、１５ｂ）に対する対向する支持表面（２１，２３）を形成し、これらのプレート（３５，３６）は、脚部（３３）を横切るように位置される脚部（３４）の脚部ハーフに係合することを特徴とする、請求項１に記載のブラシシール。
5. ブリストル（１５）が、反対方向に働く圧力差に対して設けられる、隣接する二つのブリストル（１５ａ、１５ｂ）束に分割されることを特徴とする、請求項１に記載のブラシシール。

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