JP2017530309A - シーリングシステムおよび、そのようなシステムを備えたターボポンプ - Google Patents

Abstract

本発明は、シャフト（２０、２０Ａ〜２０Ｃ）と支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）との間の動的シーリングを提供するために、長手方向（Ｚ）に沿って向けられた軸周りに回転可能な回転シャフト（２０、２０Ａ〜２０Ｃ）のための支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）に浮動するように取り付けられた少なくとも１つのリング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）のためのシーリングシステムに関する。本システムは、リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）と支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）との間に介在する結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）を備え、これにより、リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）が支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）にしっかりと固定されている。第１の横断方向に関して向けられた第１の円筒状のタイプのジョイントにより、支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）と結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）との間のジョイントが提供される。第１の横断方向に対して垂直である第２の横断方向に関して向けられた第２の円筒状のタイプのジョイントにより、リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）と結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）との間のジョイントが提供される。本発明は、そのような回転シャフト（２０、２０Ａ〜２０Ｃ）とシーリングシステムとを含むターボポンプをも提供する。

Description

本明細書は、回転シャフトとその支持部との間、特に、ターボポンプシャフトの動的シーリングを確立するためのシーリングシステムに関する。本明細書は、そのようなターボポンプにも関する。

ターボポンプは通常、回転シャフトを駆動させるために高温ガス流が供給されるタービン要素と、たとえば、ロケットエンジンに供給するための液体水素などの液体を運ぶために回転シャフトによって回転駆動されるポンプ要素と、を備えている（たとえば、仏国特許出願公開第２７７２８４３号明細書の図３を参照）。

そのようなターボポンプは、ポンプされた液体に駆動ガス流が接するのを防止するために、タービン部分とポンプ部分との間の界面における回転シャフトのための動的シーリングを提供することが可能であるシーリングシステムを有することが必要である。そのようなシステムは、回転シャフトが、高速回転時（ターボポンプシャフトは、１分間に数万回転する場合がある）においてシャフトが受ける振動に主として起因する横断方向の動きを受ける場合であっても、継続してシーリングを提供することが可能でなければならない。

既知の方式で、そのようなシーリングシステムは、回転シャフトの支持部に浮動するように取り付けられたリングによって構成されている。そのようなリングは、そのような動きおよび、ロータとの可能性のある接触によって生じる動的シーリングの品質低下を防止するために、回転シャフトの横断方向の移動に追従する役割を果たす。

対照的に、そのような浮動リングは、シャフトが動いている場合に、回転シャフトの回転軸周りの回転が防止されている必要がある。回転シャフトとリングとの間の流体の回転（特に、流体が粘性である場合）、および、回転シャフトとリングとの間の潜在的な接触は、回転シャフトの回転軸周りのトルクを生成する役割を果たす。このトルクは、高速におけるあらゆる衝撃を避けるために、逆方向である必要がある。そうでなければ、リングによって衝撃が生じる。

そのような回転を避けるために、リングは、浮動リングの外周の周りに規則的に離間した１つまたは複数の抗回転ペグによって支持部に直接結合され、支持部に形成された関連するジョイント部分と協同する。

この解決策の主な欠点は、抗回転ペグ（複数の場合もある）の存在がリングの動作（リングの浮動能力）を妨げることと、このことが、これまでに構成された向上（クリアランスの低減、リングの軸方向の長さの増大など）に関わらず適用されることとである。そのような妨げは、浮動能力の損失、１つまたは複数のペグ周りのリングの傾斜、リングに損傷を与えるか、摩耗がすぐに進行することになりやすく、漏洩が増大する、シャフトとリングとの間の接触、リングの動作の不安定性、および、縁部または抗回転ペグの目つぶれとなる場合がある。

仏国特許出願公開第２７７２８４３号明細書

したがって、回転シャフトとその支持部との間に、信頼できるとともに有効である方式の動的シーリングを提供することが可能であるシーリングシステムを開発することの要請が存在する。

本明細書の第１の態様は、シャフトと支持部との間の動的シーリングを提供するために、長手方向に沿って向けられた軸周りに回転可能な回転シャフトのための支持部に浮動するように取り付けられた少なくとも１つのリングのためのシーリングシステムに関する。本システムは、リングと支持部との間に介在する結合部品を備え、それにより、リングが支持部にしっかりと固定されている。支持部および結合部品は、支持部と結合部品との間の第１の横断方向に対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第１の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第１のジョイント部分を備えている。リングおよび結合部品は、リングと結合部品との間の、第１の横断方向に対して垂直な第２の横断方向に対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第２の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第２のジョイント部分を備えている。

本明細書では、「長手方向」との用語は、回転シャフトの回転軸に平行な方向を示すのに使用される。このため、この回転軸は、長手方向を向いている。

本明細書では、「横断方向」との用語は、上述の長手方向に垂直な面にある方向を示すのに使用される。そのような方向は、このため、回転シャフトの回転軸に対する「径方向」と呼ぶことができる。そのような垂直面は、このため、本明細書では「横断面」と呼ぶ。そのような横断面は、回転シャフトの回転軸に対する「径方向面」とも呼ぶことができる。

本明細書では、「支持部と結合部品との間の、第１の横断方向に対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第１の運動学的ジョイント」との用語は、長手方向に垂直な第１の横断方向周りの、支持部と結合部品との互いに対する回転移動と、同じ第１の横断方向に沿う、支持部と結合部品との互いに対する平行移動との、支持部と結合部品との間の移動の２つの自由度を可能にする、支持部と結合部品との間のジョイントを意味するのに使用される。

同様に、本明細書では、「リングと結合部品との間の、第１の横断方向に対して垂直な第２の横断方向に対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第２の運動学的ジョイント」との用語は、長手方向に垂直であるとともに、第１の横断方向に垂直である第２の横断方向に関する、リングと結合部品との互いに対する回転移動と、前記第２の横断方向に沿う、リングと結合部品との互いに対する平行移動との、リングと結合部品との間の移動の２つの自由度を可能にする、リングと結合部品との間のジョイントを意味するのに使用される。

このため、上述のタイプの第１の運動学的ジョイントと第２の運動学的ジョイントとにより、互いに対して垂直である２つの横断方向における移動構成要素を分離するように、リングと支持部との間に、リングから分離した結合部品を介在させることにより、リングは、回転シャフトのあらゆる横断方向の移動に、この移動が回転移動か平行移動かのいずれであっても、追従することが可能である。

回転シャフトとリングとのそれぞれの外周表面間の界面に提供される、「一次」シーリングと呼ばれるシーリングも、有効に達成され得る。

同時に、第１の円筒状のタイプのジョイントと第２の円筒状のタイプのジョイントとが、回転シャフトが周りを回転する長手方向に対して両方とも垂直である第１の横断方向と第２の横断方向とのそれぞれに対して向けられているという事実により、リングと結合部品との両方が、長手方向周りに回転することが防止される。具体的には、リングが支持部に対して移動する６つの潜在的な自由度の内、このシーリングシステムによって除去された（実際には、作動クリアランスは無視する）自由度のみが、長手方向周りの回転移動を実施するリングに対応する自由度である（この自由度は、第１のジョイント部分と第２のジョイント部分との間に存在するクリアランスが小さい場合に、実際に、特に良好に除去される）。

したがって、この解決策により、信頼できるとともに有効である動的シーリングが、回転シャフトと支持部との間に提供されることが可能になる。リングは、長手方向周りの、シャフトによる回転駆動が防止されつつ、回転シャフトの横断方向の移動に容易に追従することができる。

この解決策も、結合部品をリングと支持部との間に径方向に介在させることができることから、コンパクトに実施することが可能である。

特定の実施形態では、本システムは、第１のジョイント部分の各々が（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能であるようなものであってもよい。

したがって、支持部と結合部品とのそれぞれの第１のジョイント部分が相互に協同して第１の運動学的ジョイントを提供する場合、これら第１のジョイント部分のいずれも（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形しない。

特定の実施形態では、本システムは、第２のジョイント部分の各々が（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能であるようなものであってもよい。

したがって、リングと結合部品とのそれぞれの第２のジョイント部分が相互に協同して第２の運動学的ジョイントを提供する場合、これらジョイント部分のいずれも（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形しない。

特定の実施形態では、本システムは、少なくとも１つの第１のジョイント部分が、（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）必要に応じて、圧縮され、かつ／または、曲げられ、かつ／または、ねじられる際に、弾性的に変形されるのに適切であるようなものであってもよい。

したがって、支持部と結合部品とのそれぞれの第１のジョイント部分が相互に協同して第１の運動学的ジョイントを提供する場合、これら第１のジョイント部分の少なくとも１つ（すなわち、必要に応じて、支持部に属する第１のジョイント部分の１つのみもしくは各々、および／または、結合部品に属する第１のジョイント部分の１つのみもしくは各々）が、（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）必要に応じて、圧縮され、かつ／または、曲げられ、かつ／または、ねじられる際に、弾性的に変形する。

特定の実施形態では、本システムは、少なくとも１つの第２のジョイント部分が、（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）必要に応じて、圧縮され、かつ／または、曲げられ、かつ／または、ねじられる際に、弾性的に変形されるのに適切であるようなものであってもよい。

したがって、リングと結合部品とのそれぞれの第２のジョイント部分が相互に協同して第２の運動学的ジョイントを提供する場合、これら第２のジョイント部分の少なくとも１つ（すなわち、必要に応じて、リングに属する第２のジョイント部分の１つのみもしくは各々、および／または、結合部品に属する第２のジョイント部分の１つのみもしくは各々）が、（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）必要に応じて、圧縮され、かつ／または、曲げられ、かつ／または、ねじられる際に、弾性的に変形する。

特定の実施形態では、本システムは、本システムが、支持部と結合部品とのそれぞれに属し、相互に協同するように構成された、第１のジョイント部分の単一の対を有するようなものであってもよい。

特定の実施形態では、本システムは、本システムが、支持部と結合部品とのそれぞれに属し、相互に協同するように構成された、第１のジョイント部分の少なくとも第１の対と、支持部と結合部品とのそれぞれに属し、相互に協同するように構成された、第１のジョイント部分の第２の対と、を有し、これら第１の対と第２の対とが、第１の横断方向に沿って互いから離間しているようなものであってもよい。

特定の実施形態では、本システムは、本システムが、リングと結合部品とのそれぞれに属し、相互に協同するように構成された、第２のジョイント部分の単一の対を含むようなものであってもよい。

特定の実施形態では、本システムは、本システムが、リングと結合部品とのそれぞれに属し、相互に協同するように構成された、第２のジョイント部分の少なくとも第１の対と、リングと結合部品とのそれぞれに属し、相互に協同するように構成された、第２のジョイント部分の第２の対と、を含み、これら第１の対と第２の対とが、第２の横断方向に沿って互いから離間しているようなものであってもよい。

特定の実施形態では、本システムは、支持部とリングとが、横断面における支持部とリングとの間の平坦ジョイントタイプの相対移動を可能にする第３の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第３のジョイント部分を含むようなものであってもよい。

本明細書では、「横断面における支持部とリングとの間の平坦ジョイントタイプの相対移動を可能にする第３の運動学的ジョイント」との用語は、第１の横断方向に沿う、リングと支持部との互いに対する平行移動と、第２の横断方向に沿う、リングと支持部との互いに対する平行移動と、長手軸周りの、リングと支持部との互いに対する回転移動（実際に、上述のように、第１の運動学的ジョイントと第２の運動学的ジョイントとが存在することから、回転移動のためのこの自由度は、第１のジョイント部分と第２のジョイント部分との間に設けられたクリアランスが同様に制限される限りにおいて、かなり制限されるとしても）との、支持部とリングとの間の３つの自由度を可能にする、支持部とリングとの間のジョイントを示すのに使用される。

支持部とリングとの間のそのような平坦タイプのジョイントにより、「二次」シーリングと呼ばれるシーリングが、それぞれの第３のジョイント部分を実現する、支持部とリングとの２つのそれぞれの横断面表面間の界面において有効に提供されることが可能になる。

回転シャフトとリングとの間に確立される上述の一次シーリングと、リングと支持部との間に確立される二次シーリングとを分離することにより、回転シャフトと支持部との間の全体の有効なシーリングを得ることを容易にすることができる。

さらに、上で特定したタイプの第１の運動学的ジョイントと第２の運動学的ジョイントとのために、リングが、第１の横断方向周りと、第２の横断方向周りとの両方において旋回することが可能にされているという事実が、リングと支持部との間の第３の運動学的ジョイントによって設定された横断面における面接触に持続性を与えることに寄与する。

特定の実施形態では、本システムは、本システムが、それぞれの第３のジョイント部分間の協同にバイアスをかけるように、支持部およびリングと協同するのに適切であるバイアス要素を含むようなものであってもよい。

そのようなバイアス要素も、支持部とリングとを互いに対して付勢する復帰力を生じることにより、上述の面接触に持続性を与えることに寄与する。

特定の実施形態では、本システムは、結合部品とバイアス要素とが互いから分離しているようなものであってもよい。

特定の実施形態では、本システムは、結合部品とバイアス要素とが単一のユニットとして形成され、それにより、システムを単純化し、長手方向および／または横断方向においてシステムをよりコンパクトにするようなものであってもよい。

特定の実施形態では、本システムは、横断面とバイアス要素とが、リングの、長手方向における両側に配置されているようなものであってもよい。

したがって、バイアス要素は、長手方向において、支持部とリングとの間の面接触が確立されている横断面から、リングがバイアス要素とこの横断面との間に介在している状態で離間している。

本明細書の第２の態様により、上述の第１の態様による回転シャフトとシーリングシステムとを有するターボポンプが提供される。

いずれにしろ、本記述の範囲を越えることなく、ターボマシンまたはターボポンプとは異なるロータリマシンにシーリングシステムを取り付けるための準備をし、動的シーリングを設ける必要がある少なくとも１つの回転シャフトを含むそのようなロータリマシンを提供することが可能である。

上で特定された特徴および利点、ならびに他の特徴および利点は、限定的特徴がなく、単に説明のために与えられた各実施形態の以下の詳細な説明を読むことでより明らかになる。この詳細な説明では、添付図面を参照する。

添付図面は概略的であり、拡縮されておらず、また、これら図面は特に、本記述に説明する原理を示すことを試みる。添付図面では、

横断面から見る際の、本記述によるシーリングシステムの第１の動的な図である。 第１の長手面から第１の横断方向に見る際の、シーリングシステムの第２の動的な図である。 第２の長手面から、第１の横断方向に垂直な第２の横断方向に見る際の、シーリングシステムの第３の動的な図である。 本明細書によるシーリングシステムの第１の実施形態の、横断面における断面図であり、回転シャフトがこの横断面における第１の位置を占めている。 図４の図に類似の図であり、回転シャフトがこの横断面における第２の位置を占めている。 この第１の実施形態の分解斜視図である。 図６の図に類似の図であり、第１の支持部品のみが他の部品から分離して示されている。 この第１の実施形態の横断面における平面図である。 図８に示す（第２の横断方向Ｙに沿う）面Ａ−Ａの部分断面図である。 図８に示す（第１の横断方向Ｘに沿う）面Ｂ−Ｂの部分断面図である。 図８に示す面Ｃ−Ｃの部分断面図である。 本明細書によるシーリングシステムの第２の実施形態の分解斜視図である。 孤立して示されている、この第２の実施形態の結合部品の斜視図である。 この第２の実施形態の横断面における平面図である。 図１２に示す（第１の横断方向Ｘに沿う）面Ａ−Ａの部分断面図である。 図１２に示す（第２の横断方向Ｙに沿う）面Ｂ−Ｂの部分断面図である。 図１２に示す面Ｃ−Ｃの部分断面図である。 本明細書によるこのシーリングシステムの第３の実施形態の結合部品の斜視図である。 この第３の実施形態の部分斜視図である。

図１から図３は、本明細書によるシーリングシステムを示す動的な図であり、これら図に示す各要素は、参照符号に関連付けられている。

そのようなシーリングシステムは、例として実施され得、必ずしも、図４から図１５に示す３つの実施形態のいずれかによって実施されるわけではない。

より正確には、第１の実施形態が図４から図９Ｃに示されており、これら図に示す各要素は、この第１の実施形態において、この第１の実施形態を識別する文字「Ａ」を末尾に置いた、図１から図３で使用される参照符号に対応する参照符号に関連付けられている。

第２の実施形態が図１０から図１３Ｃに示されており、これら図に示す各要素は、この例において、この第２の実施形態を識別する文字「Ｂ」を末尾に置いた、図１から図３で使用される参照符号に対応する参照符号に関連付けられている。

第３の実施形態が図１４および図１５に示されており、これら図に示す各要素は、この例において、この第３の実施形態を識別する文字「Ｃ」を末尾に置いた、図１から図３で使用される参照符号に対応する参照符号に関連付けられている。

本明細書は、これら実施形態の各々に共通であると任意にみなされた特徴で開始する。

本明細書によるシーリングシステムは、少なくとも１つのリング４０、４０Ａ〜８１Ｃ（すなわち、４０、４０Ａ、４０Ｂ、および４０Ｃであり、この取り決めは、以下の他の参照符号に同等に適用される）であって、シャフト２０、２０Ａ〜２０Ｃと支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃとの間の動的シーリングを提供するために、長手方向Ｚに沿って延びる軸周りに回転可能なシャフト２０、２０Ａ〜２０Ｃの支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃに浮動するように取り付けられた少なくとも１つのリング４０、４０Ａ〜８１Ｃを有するシーリングシステムである。

シーリングシステムは、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃと支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃとの間に介在する結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃを備え、この結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃを介して、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃが支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃにしっかりと固定されている。

支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃおよび結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃは、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとの間の、長手方向Ｚに垂直な横断面に規定された第１の横断方向Ｘに沿って向けられた滑動ピボットタイプ（すなわち、円筒状ジョイントタイプ）の相対移動を可能にする第１の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第１のジョイント部分１４、１４Ａ〜１４Ｃと６４、６４Ａ〜６４Ｃとを含んでいる。

この第１の運動学的ジョイントにより、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとは両方とも、第１の横断方向Ｘに沿って互いに対して平行移動することができ、また、第１の横断方向Ｘ周りに互いに対して旋回することもできる。

リング４０、４０Ａ〜４０Ｃおよび結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃは、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとの間の、第１の横断方向Ｘに垂直であるとともに、長手方向Ｚに垂直な第２の横断方向Ｙに沿って向けられた滑動ピボットタイプの相対移動を可能にする第２の運動学的ジョイントを形成するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第２のジョイント部分４２、４２Ａ〜４２Ｃと６２、６２Ａ〜６２Ｃとを含んでいる。

この第２の運動学的ジョイントにより、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとは両方とも、第２の横断方向Ｙに沿って互いに対して平行移動することができ、また、第２の横断方向Ｙ周りに互いに対して旋回することができる。

「一次」シーリングと呼ばれるシーリングＪ１（図２または図３を参照）は、こうして、回転シャフト２０、２０Ａ〜２０Ｃの周表面と、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃの周表面４１Ａ〜４１Ｃとの間の界面において有効に達成され得る。これにより、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃに対する回転シャフト２０、２０Ａ〜２０Ｃの横断方向の移動（すなわち、第１の横断方向Ｘに沿う平行移動と、第２の横断方向Ｙに沿う平行移動と、第１の横断方向Ｘによって規定される軸周りの回転移動と、第２の横断方向Ｙによって規定される軸周りの回転移動との内の、単一または組合せの任意の移動）が生じる場合であっても、有効であり続ける。

この例では、回転シャフト２０、２０Ａ〜２０Ｃは、ロータリマシン、特に、ターボマシン、具体的にはターボポンプ（図示せず）の回転シャフトであり、このターボポンプは、ターボポンプのポンプ部分とタービン部分との間にシーリングを提供するためにシーリングシステムを組み込んでいる。

これら例では、シーリングシステムは、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとにそれぞれ属し、相互に協同するように構成された、第１のジョイント部分１４、１４Ａ〜１４Ｃと６４、６４Ａ〜６４Ｃとの第１の対と、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとにそれぞれ属し、相互に協同するように構成された、第１のジョイント部分１４、１４Ａ〜１４Ｃと６４、６４Ａ〜６４Ｃとの第２の対と、を備え、これら第１の対と第２の対とが、具体的には、長手方向Ｚに沿って延びる軸周りに互いに対して１８０度で配置することにより、第１の横断方向Ｘに沿って互いから離間している（特に図１を参照）。

これら例では、シーリングシステムは、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとにそれぞれ属し、相互に協同するように構成された、第２のジョイント部分４２、４２Ａ〜４２Ｃと６２、６２Ａ〜６２Ｃとの第１の対と、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃと結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃとにそれぞれ属し、相互に協同するように構成された、第２のジョイント部分４２、４２Ａ〜４２Ｃと６２、６２Ａ〜６２Ｃとの第２の対と、を含み、これら第１の対と第２の対とが、具体的には、長手方向Ｚに沿って向けられた軸に関し、互いに対して１８０℃で配置することにより、第２の横断方向Ｙに沿って互いから離間している。

これら例では、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃは、別個の部品であるとともに同心であり、ともに組み立てられて単一ユニットを形成する、２つの概して環状の部品４５Ａ〜４５Ｃおよび４７Ａ〜４７Ｃによって構成さている。具体的には、これら２つの環状部品４７Ａ〜４７Ｃの内の、外径が小さく、回転シャフト２０Ａ〜２０Ｃが内部を直接通ることになる第１の環状部品が、回転シャフトを形成する材料よりも軟らかい材料で形成されており、それにより、この第１の環状部品の周表面４１Ａ〜４１Ｃが、一次シーリングを形成するために周表面４１Ａ〜４１Ｃに面することになる回転シャフトの周表面の摩耗よりも優先的に摩耗するようになる。さらに、この例では、これら２つ環状部品４５Ａ〜４５Ｃの内の、外径が大である第２の環状部品が、第１の環状部品４７Ａ〜４７Ｃにしっかりと組み付けられる（すなわち、第２の環状部品と第１の環状部品とがともに組み立てられると、２つの環状部品は互いに対して移動することができない）。リング４０、４０Ａ〜４０Ｃに関連付けられた第２のジョイント部分４２Ａ〜４２Ｃは、この第２の環状部品４５Ａ〜４５Ｃに形成される。

これら例では、結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃは、全体が環状形状であり、単一の部品で構成され、金属材料で形成されている。

これら例では、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃ、およびリング４０、４０Ａ〜４０Ｃは、長手方向Ｚに垂直な横断面における支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃとリング４０、４０Ａ〜４０Ｃとの間の、平坦ベアリングタイプ（すなわち、平坦ジョイントタイプ）の相対移動を可能にする第３の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第３のジョイント部分１５Ａ、１５Ｂ、４３Ａ〜４３Ｃを備えている。

「二次」シーリングと呼ばれるシーリングＪ２（図２および図３を参照）は、こうして、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃの横断面表面１５Ａ、１５Ｂと、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃの横断面表面４３Ａ〜４３Ｃとの間の界面において有効に提供される。名前が示すように、これら横断面表面は、長手方向Ｚに垂直である。

これら例では、シーリングシステムは、それぞれの第３のジョイント部分１５Ａ、１５Ｂ、４３Ａ〜４３Ｃの協同にバイアスをかけるように、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃ、およびリング４０、４０Ａ〜４０Ｃと協同するのに適切であるバイアス要素５０、５０Ａ、５０Ｂを備えている。

これら例では、支持部１０、１０Ａ〜１０Ｃは、ナットおよびボルトなどの通常の締結手段によってともに組み立てられる２つの別個の部品１１Ａ〜１１Ｃと１３Ａ〜１３Ｃとを含んでいる。これら２つの部品は、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃおよび結合部品６０、６０Ａ〜６０Ｃの両側に長手方向Ｚに延びている。具体的には、これら２つの部品の内の第１の部品１１Ａ〜１１Ｃは、二次シーリングを提供するために、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃの横断面表面４３Ａ〜４３Ｃと面することになる横断面表面１５Ａ〜１５Ｃを有する。これら２つの部品の内の第２の部品１３Ａ〜１３Ｃは、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃが間に介在した状態で、横断面表面１５Ａ〜１５Ｃを横断するように延びるとともに、横断面表面１５Ａ〜１５Ｃから長手方向Ｚに沿って離間した部分を備えている。これら例では、第２の部品１３Ａ〜１３Ｃのこの例がバイアス要素５０、５０Ａ〜５０Ｃの第１の部分に関するベアリングの位置を構成し、一方、この要素の第２の部分は、リング４０、４０Ａ〜４０Ｃに対して弾性的に支持している。

第１の実施形態の特定の特徴のさらなる詳細を以下に説明する。

第１の実施形態では、第１のジョイント部分１４Ａ、６４Ａと、第２のジョイント部分４２Ａ、６２Ａとの各々が（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能である。

この目的のために、第１のジョイント部分は、支持部１０Ａから（具体的には、支持部の第２の部品１３Ａから）突出するスタッド１４Ａと、結合部品６０Ａに形成され、支持部１０Ａと結合部品６０Ａとの間の、第１の横断方向Ｘに対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第１の運動学的ジョイントを提供するために、スタッド１４Ａと協同するのに適切である凹部６４Ａと、によって構成されている（特に図４、図５、および図９Ｂを参照）。

いずれにしろ、本明細書の範囲を越えることなく、結合部品に置かれるこれらスタッドの少なくとも１つと、支持部の対応する凹部の少なくとも１つと、を設けることが可能になる。

第２のジョイント部分は、リングのリング４０Ａから（具体的には、第２の環状部品４５Ａから）突出するスタッド４２Ａと、結合部品６０Ａに形成され、リング４０Ａと結合部品６０Ａとの間の、第２の横断方向Ｙに対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第２の運動学的ジョイントを提供するために、スタッド４２Ａと協同するのに適切である凹部６２Ａと、によって構成されている（特に図４、図５、および図９Ａを参照）。

いずれにしろ、本明細書の範囲を越えることなく、結合部品上に配置されるこれらスタッドの少なくとも１つと、少なくとも、リングに配置される対応する凹部とを設けることが可能になる。

図４および図５に明確に見ることができるように、各スタッド１４Ａは、第１の横断方向Ｘに沿って離間し、一方、各スタッド４２Ａは、第１の横断方向Ｘに垂直な第２の横断方向Ｙに沿って離間している。同様に、各凹部６４Ａは、第１の横断方向Ｘに沿って離間し、一方、各凹部６２Ａは、第２の横断方向Ｙに沿って離間している。リング４０Ａは、スタッド４２Ａ、１４Ａおよび関連する凹部６２Ａ、６４Ａの形状が与えられると、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙによって規定された横断面において、回転シャフト２０Ａの平行移動および回転移動に追従することができる（回転シャフトの中心Ｏ１がこの横断面において、支持部１０Ａの基準点Ｏ２に対して移動する場合の、図４と図５との間のリングの位置の差を参照）。スタッド４２Ａ、１４Ａと凹部６２Ａ、６４Ａとは、特に、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに対するそのような平行移動および回転移動を可能にする機能的クリアランスを設けることによって協同することができる。対照的に、凹部６２Ａ、６４Ａおよびスタッド４２Ａ、１４Ａの形状により、リングが、長手方向Ｚに沿って規定された回転シャフトの駆動軸周りに回転駆動することが防止される。

この例では、凹部６２Ａ、６４Ａにより、スタッド４２Ａ、１４Ａが長手方向Ｚに沿って平行移動することが可能になり、これにより、上述の第３の運動学的ジョイントを提供する第３のジョイント部分４３Ａ、１５Ａ間の協同を維持することを容易にすることができる。

この第１の例では、結合部品６０Ａとバイアス要素５０Ａとが互いから分離している。具体的には、バイアス要素５０Ａは、スプリング状の金属の円錐台部品の形状であり（本明細書の範囲を越えず、非限定的方式であり、また、１つまたは複数の波形のスプリングまたは任意の他の弾性手段を使用することも可能である）、支持部１０Ａ（特に、横断方向に延びる支持部の第２の部品１３Ａのある部分上）に対して支持している第１の端部部分と、リング４０Ａに対して（特に、リングの第２の環状部品４５Ａおよび／または第１の環状部品４７Ａの平面の横断表面に対して）支持する、第１の端部部分とは反対側の第２の端部部分と、を有している。

第２の実施形態の特定の特徴は、以下により詳細に説明する。

第２の実施形態では、結合部品６０Ｂに属する第１のジョイント部分６４Ｂは、支持部１０Ｂに属する、関連する第１のジョイント部分１４Ｂが（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能である状態で曲げる際に弾性的に変形するのに適している。

具体的には、第１のジョイント部分６４Ｂの各々は、ブレードによって構成されている。このブレードは、第１の端部であって、この第１の端部において結合部品６０Ｂに対し、長手方向Ｚに平行な旋回軸周りにブレードが弾性的に旋回できるように、結合部品６０Ｂに弾性的に接続された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部であって、この第２の端部から、舌部６５Ｂが結合部品６０Ｂの外側に突出し、舌部６５Ｂが長手方向Ｚに垂直な横断面に延びる、第２の端部とを有している。

第１のジョイント部分１４Ｂの各々は、対応する舌部６５Ｂと協同するのに適切である凹部によって構成されており、これにより、ブレードの弾性的変形により、支持部１０Ｂと結合部品６０Ｂとの間の、第１の横断方向Ｘに関する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第１の運動学的ジョイントを提供するようになっている（特に図１１および図１３Ａを参照）。この例では、各舌部６５Ｂが、長手方向Ｚに沿って、関連する凹部１４Ｂ内に滑動して入ることが可能であり、こうして、上述の第３の運動学的ジョイントを提供する第３のジョイント部分の協同を維持することを容易にする。

いずれにしろ、本明細書の範囲を越えることなく、ブレードの少なくとも１つを支持部に配置し、少なくとも対応する凹部を結合部品に配置するための準備を行うことができる。

さらに、第２の実施形態では、結合部品６０Ｂに属する第２のジョイント部分６２Ｂは、リング４０Ｂに属する、関連する第２のジョイント部分４２Ｂが（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能である状態で曲げる際に弾性的に変形するのに適している。

具体的には、第２のジョイント部分６２Ｂの各々は、ブレードによって構成されている。このブレードは、第１の端部であって、この第１の端部において結合部品６０Ｂに対し、長手方向Ｚに平行な旋回軸周りに、ブレードが弾性的に旋回することを可能にするような方式で、結合部品６０Ｂに弾性的に接続された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部であって、この第２の端部から、舌部６３Ｂが結合部品６０Ｂの内側に突出し、舌部６５Ｂが長手方向Ｚに垂直な横断面、具体的には、舌部６５Ｂがあるのと同じ横断面にある、第２の端部とを有している。

第２のジョイント部分４２Ｂの各々は、対応する舌部６３Ｂと協同するのに適切である凹部によって構成されており、これにより、ブレードの弾性的変形により、リング４０Ｂと結合部品６０Ｂとの間の、第２の横断方向Ｙに関する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第２の運動学的ジョイントを構成するようになっている（特に、図１１および図１３Ｂを参照）。

この例では、各舌部６３Ｂが、長手方向Ｚに沿って、関連する凹部内に滑動して入ることが可能であり、このことは、上述の第３の運動学的ジョイントを提供する第３のジョイント部分の協同を維持することを容易にすることができる。

いずれにしろ、本明細書の範囲を越えることなく、これらブレードの少なくとも１つをリングに配置し、少なくとも１つの対応する凹部を結合部品に配置するための準備を行うことができる。

この第２の実施形態では、ブレード６４Ｂは、第１の横断方向Ｘに離間しており（具体的には、ブレード６４Ｂは、長手方向Ｚに沿って延びる軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）、一方、ブレード６２Ｂは、第２の横断方向Ｙに沿って離間している（具体的には、ブレード６２Ｂは、長手方向Ｚに沿って延びる軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）。この第２の横断方向Ｙは、第１の横断方向Ｘに対して垂直である。同様に、凹部１４Ｂは、第１の横断方向Ｘに離間しており（具体的には、長手方向Ｚに沿って向けられた軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）、一方、凹部４２Ｂは、第２の横断方向Ｙに沿って離間している（具体的には、長手方向Ｚに沿って向けられた軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）。リング４０Ｂは、ブレード６２Ｂと６４Ｂとの、結合部品６０Ｂと支持部１０Ｂとに対する曲げるタイプの弾性的変形により、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙによって規定された横断面における回転シャフト２０Ｂの平行移動（径方向の移動）に追従することができる。リング４０Ｂも、舌部６３Ｂ、６５Ｂおよび関連する凹部４２Ｂ、１４Ｂの形状のために、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙによって規定された軸周りに、回転シャフト２０Ｂの回転移動に追従することができる。舌部６３Ｂ、６５Ｂと、関連する凹部４２Ｂ、１４Ｂは、特に、そのような回転移動を可能にする機能的クリアランスを設けることによって協同することができる。対照的に、凹部１４Ｂ、４２Ｂおよびブレード６４Ｂ、６２Ｂ（具体的には、それらの舌部６５Ｂ、６３Ｂ）の形状により、リングが、長手方向Ｚに沿って規定された回転シャフトの駆動軸周りに回転駆動することが防止される。

この第２の実施形態では、結合部品６０Ｂとバイアス要素５０Ｂとが相互に関連している。具体的には、バイアス要素５０Ｂは、上述の第１の実施形態のバイアス要素に類似している（特に図１３Ａから図１３Ｃを参照）。したがって、バイアス要素５０Ｂについては、本明細書の簡潔性の理由のために、第２の実施形態に関しては再度説明しない。

第３の実施形態の特定の特徴は、以下により詳細に説明する。

第３の実施形態（図１４および図１５を参照）では、結合部品６０Ｃに属する第１のジョイント部分６４Ｃは支持部１０Ｃに属する、関連する第１のジョイント部分１４Ｃが、（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能である状態で曲げる際に弾性的に変形するのに適している。

具体的には、第１のジョイント部分６４Ｃの各々は、ブレードによって構成されている。このブレードは、第１の端部であって、この第１の端部において結合部品６０Ｃに対し、長手方向Ｚに平行な旋回軸周りにブレードが弾性的に旋回できるように、結合部品６０Ｃに弾性的に接続された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部であって、この第２の端部から、舌部６５Ｃが結合部品６０Ｃおよびリング４０Ｃから外側に突出し、舌部６５Ｃが、長手方向に平行であるとともに、第１の方向Ｘに平行である面にある、第２の端部とを有している。

第１のジョイント部分１４Ｃの各々は、この例では、ブレードの弾性的変形、および、舌部６５Ｃと凹部１４Ｃとの間に存在し、舌部６５Ｃと凹部１４Ｃとを、第１の横断方向Ｘに関して、互いに対し平行移動または旋回することを可能にするクリアランスにより、第１の運動学的ジョイントを提供するように、対応する舌部６５Ｃと協同するのに適切である凹部によって構成されており、第１の運動学的ジョイントはこうして、支持部１０Ｃと結合部品６０Ｃとの間の、第１の横断方向Ｘに対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする。

この例では、各舌部６４Ｃが、長手方向Ｚにおいて、関連する凹部内に滑動して入ることが可能であり、このことは、上述の第３の運動学的ジョイントを提供する第３のジョイント部分の協同を維持することを容易にすることができる。

いずれにしろ、本明細書の範囲を越えることなく、これらブレードの少なくとも１つを支持部に配置し、少なくとも対応する凹部を結合部品に配置するための準備を行うことができる。

さらに、第３の実施形態では、結合部品６０Ｃに属する第２のジョイント部分６２Ｃは、リング４０Ｃに属する、関連する第２のジョイント部分４２Ｃが（シーリングシステムを利用する正常な状況下で）変形不可能である状態で曲げる際に弾性的に変形するのに適している。

具体的には、第２のジョイント部分６２Ｃの各々は、ブレードによって構成されている。このブレードは、第１の端部であって、この第１の端部において結合部品６０Ｃに対し、長手方向Ｚに垂直な旋回軸周りにブレードが弾性的に旋回できるように、結合部品６０Ｃに弾性的に接続された第１の端部と、第１の端部とは反対側の第２の端部であって、この第２の端部から、舌部６３Ｃが結合部品６０Ｂから外側にリング４０Ｃに向かって突出し、舌部６３Ｃが、長手方向Ｚに平行であるとともに、第２の横断方向Ｙに平行である面にある、第２の端部とを有している。

第２のジョイント部分４２Ｃの各々は、この例では、ブレードの弾性的変形および、舌部６３Ｃと凹部４２Ｃとの間に存在し、舌部６３Ｃと凹部４２Ｃとを、第２の横断方向に関して、互いに対し平行移動または旋回することを可能にするクリアランスにより、第２の運動学的ジョイントを提供するために、対応する舌部６３Ｃと協同するのに適切である凹部によって構成されており、この第２の運動学的ジョイントは、リング４０Ｃと結合部品６０Ｃとの間の、第２の横断方向Ｙに対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする。

この実施形態では、各舌部６２Ｃが、長手方向Ｚに沿って、関連する凹部内に滑動して入ることが可能であり、こうして、上述の第３の運動学的ジョイントを提供する第３のジョイント部分間の協同を維持することを容易にする。

いずれにしろ、本明細書の範囲を越えることなく、ブレードの少なくとも１つをリングに配置し、少なくとも対応する凹部を結合部品に配置するための準備を行うことができる。

この第３の実施形態では、ブレード６４Ｃは、第１の横断方向Ｘに沿って離間しており（具体的には、長手方向Ｚに沿って向けられた軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）、一方、ブレード６２Ｃは、第２の横断方向Ｙに沿って離間している（具体的には、ブレード６２Ｃは、長手方向Ｚに沿って向けられた軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）。この第２の横断方向Ｙは、第１の横断方向Ｘに対して垂直である。同様に、凹部１４Ｃは、第１の横断方向Ｘに沿って離間しており（具体的には、長手方向Ｚに沿って向けられた軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）、一方、凹部４２Ｃは、第２の横断方向Ｙに沿って離間している（具体的には、長手方向Ｚに沿って向けられた軸周りに、互いに対して１８０度で配置されている）。リング４０Ｃは、舌部６２Ｃと６４Ｃとの、結合部品６０Ｃと支持部１０Ｃとに対する曲げるタイプの弾性的変形により、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙ周りの回転シャフト２０Ｃの回転移動に追従することができる。リング４０Ｃも、舌部６３Ｃ、６５Ｃおよび関連する凹部４２Ｃ、１４Ｃの形状のために、第１の方向Ｘおよび第２の方向Ｙに沿う回転シャフト２０Ｃの平行移動（径方向の移動）に追従することができる。舌部６３Ｃ、６５Ｃと、関連する凹部４２Ｃ、１４Ｃとは、特に、そのような平行移動を可能にする機能的クリアランスを設けることによって協同することができる。対照的に、凹部１４Ｃ、４２Ｃおよびブレード６４Ｃ、６２Ｃ（具体的には、それらの舌部６５Ｃ、６３Ｃ）の形状により、リングが、長手方向Ｚに沿って規定された回転シャフトの駆動軸周りに回転駆動することが防止される。

この第３の実施形態では、結合部品６０Ｃとバイアス要素とが単一のユニットとして形成されている。具体的には、バイアス要素は、弾性ブレード６２Ｃ、６４Ｃによって構成されている。より具体的には、バイアス要素は、ブレード６４Ｃによって規定され、リング４０Ｃから外側に（具体的には、第２の部品１３Ｃに向かって）突出するこれらブレード６４Ｃの舌部６５Ｃにより、支持部１０Ｃに対して（具体的には、横断方向に延びる支持部の第２の部品１３Ｃに対して）支持することになる第１の端部部分と、ブレード６２Ｃによって規定され、リング４０Ｃに対して（具体的には、リングの第２の環状部品４５Ｃに対して）、リング４０Ｃに向かって突出する舌部６３Ｃおよびブレード６２Ｃを介して支持することになる、第１の端部部分とは反対側の第２の端部部分と、備えている。

本明細書に説明された実施形態または実施態様は、非限定的な説明によって与えられ、この説明に照らして、当業者は、本発明の範囲内に維持しつつ、これら実施形態または実施態様を、容易に変更するか、他のものを予見することができる。

さらに、これら実施形態または実施態様の様々な特徴は、単一で使用することができるか、相互に組み合わせることができる。それら特徴が組み合わせられる場合、これら特徴は上述のように、または他の方法で組み合わせられ得る。本発明は、本明細書に説明された特定の組合せに限定されない。具体的には、別様に特定されていない限り、いずれか１つの実施形態または実施態様に関して説明されたいずれかの特徴は、他のいずれかの実施形態または実施態様と類似の方式で適用され得る。

Claims (10)

1. シャフト（２０、２０Ａ〜２０Ｃ）と支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）との間の動的シーリングを提供するために、長手方向（Ｚ）に沿って向けられた軸周りに回転可能な回転シャフト（２０、２０Ａ〜２０Ｃ）のための支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）に浮動するように取り付けられた少なくとも１つのリング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）のためのシーリングシステムであって、
   リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）と支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）との間に介在する結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）を備え、これにより、リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）が支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）にしっかりと固定されていることと、
   支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）と結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）とが、支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）と結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）との間の、第１の横断方向（Ｘ）に対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第１の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第１のジョイント部分（１４、１４Ａ〜１４Ｃ、６４、６４Ａ〜６４Ｃ）を備えていることと、
   リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）と結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）とが、リング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）と結合部品（６０、６０Ａ〜６０Ｃ）との間の、第１の横断方向（Ｘ）に対して垂直な第２の横断方向（Ｙ）に対する円筒状ジョイントタイプの相対移動を可能にする第２の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第２のジョイント部分（４２、４２Ａ〜４２Ｃ、６２、６２Ａ〜６２Ｃ）を備えていることと、を特徴とする、シーリングシステム。
2. 第１のジョイント部分の各々および／または第２のジョイント部分の各々（１４Ａ、６４Ａ、および／または４２Ａ、６２Ａ）が変形不可能である、請求項１に記載のシステム。
3. 第１のジョイント部分および／または第２のジョイント部分（１４Ｂ、１４Ｃ、６４Ｂ、６４Ｃ、および／または４２Ｂ、４２Ｃ、６２Ｂ、６２Ｃ）の少なくとも１つが、曲げられる際に弾性的に変形するのに適切である、請求項１または請求項２に記載のシステム。
4. 第１のジョイント部分および／または第２のジョイント部分（１４Ｃ、６４Ｃ、および／または４２Ｃ、６２Ｃ）の少なくとも１つが、ねじられる際に弾性的に変形するのに適切である、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）とリング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）とが、横断面における支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）とリング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）との間の、平坦ジョイントタイプの相対移動を可能にする第３の運動学的ジョイントを提供するように、ともに協同するのに適切な、それぞれの第３のジョイント部分（１５Ａ、１４Ｂ、４３Ａ〜４３Ｃ）を備えている、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
6. それぞれの第３のジョイント部分（１５Ａ、１５Ｂ、４３Ａ〜４３Ｃ）間の協同にバイアスをかけるように、支持部（１０、１０Ａ〜１０Ｃ）およびリング（４０、４０Ａ〜４０Ｃ）と協同するのに適切であるバイアス要素（５０、５０Ａ、５０Ｂ）を備えている、請求項５に記載のシステム。
7. 結合部品（６０Ａ、６０Ｂ）とバイアス要素（５０Ａ、５０Ｂ）とが互いから分離している、請求項６に記載のシステム。
8. 結合部品（６０Ｃ）とバイアス要素とが単一のユニットとして形成されている、請求項６に記載のシステム。
9. 横断面とバイアス要素（５０Ａ、５０Ｂ）とが、リング（４０Ａ、４０Ｂ）の、長手方向における両側に配置されている、請求項６から８のいずれか一項に記載のシステム。
10. 回転シャフト（２０、２０Ａ〜２０Ｃ）と、請求項１から９のいずれか一項に記載のシーリングシステムと、を含むターボポンプ。

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