JP5100227B2

JP5100227B2 - リーフシール

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Publication number: JP5100227B2
Application number: JP2007184083A
Authority: JP
Inventors: デイヴッド・スティーブン・ウィリアムズ
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: JP2008057772A; GB0613989D0; US20080099999A1; EP1878955A1

Description

本発明は、リーフシール、より具体的には、ガスタービンエンジンにて利用されるリーフシールに関する。

リーフシールは、組立体内にてそれぞれのシールの並置したシール端縁からシール面を形成するため的確に提供されるリーフ材料の部分から形成される。典型的に、リーフシールは、シール端縁、従って回転軸に向けたシール面を提供し、シール障壁部を提供するため、回転軸の回りにて周方向に配置されている。典型的に、シール端縁、従ってシール面を提供するため、シール薄膜を正確に配置すべくシールの各々の間に離間材部材が提供される。これらの離間材は、独立的な構成要素とし又はリーフシールの各々と一体的に形成することができる。シール端縁、従ってシール面は、回転面に対して上方及び下方に効果的に浮動する。

リーフシールの組み立ては、組立体内のシールの数の点、及び最良の効果を実現するためリーフシールを正確に整合させ且つ離間させることが重要である点にて相対的に複雑であることが理解されよう。かかる状況において、リーフシールの組み立ては、時間を費やし且つ、労力の必要性の点にて条件が厳しい。より近年、ひだ付きバンド又はストリップを使用してリーフシールを形成することが提案されており、また、国際公開明細書０１５９３３８０２号（アルストロームパワー社（ＡｌｓｔｒｏｍＰｏｗｅｒＮＶ））に記載されている。この装置において、金属ストリップは、複数のリーフシール要素を画成し得るよう実質的にプレス加工され、また、その後、ストリップ又はバンドを折り重ねて蛇腹状の圧縮によりリーフシールを形成し、次に、該リーフシールを、密封すべき面に向けて提供すべくハウジング内にて取り付ける。残念なことに、かかる装置は、リーフシール要素の端縁が密封すべき表面に向けて全体的に効果的に提供されず、シール要素の各々が実質的に平坦で且つそれ自体に対して当接し、圧縮時、シール要素の各々の隅部にて折り重ねた部分に顕著な歪みが生じ、最良の密封効果を得るための要素間の間隔の制御が不十分である点にて理想的ではない。リーフシールが効果的であるかどうかは、シール端縁の間の間隔に依存することが理解されよう。リーフシールの端縁が効果的に懸垂されない場合、効果の点から見て、効果的でないソリッドなシール面がシール端縁によって形成される。

本発明に従い、ストリップにおけるリーフをエッチングし、リーフの各々は、傾斜した角度にてエッチングされ、リーフの各々がその隣接するリーフに対して蛇腹状に折り重ねられるとき、段部を形成するステップと、ストリップを折り重ね、これによりリーフが並置されてリーフ各々のシール端縁の各々により形成されたシール面を提供するようにするステップを備える、リーフシールを形成する方法が提供される。

これと代替的に、本発明に従い、ストリップのリーフをエッチングし、リーフの各々が離間材部分と、少なくとも幾つかのリーフの残りの少なくとも一部分を除去することにより画成されたリーフに対する離間材とを有するリーフシールを形成する方法が提供される。

典型的に、リーフの幾つかは、離間材を除いてストリップの全てが除去されている。これと代替的に、ストリップは、リーフの各々の間に折り重ね線を画成し得るようエッチングされる。典型的に、折り重ね線の各々は、リーフシールの他の部分よりも薄い部分である。

典型的に、ストリップは、リーフ部分を画成し又は頂端縁を画成し又はリーフの各々にプレナム開口を画成し、該プレナム開口は整合して組み立てたリーフシール組立体内にプレナム室を形成するよう、余剰な材料が除去されている。全体として、リーフシールの間に折り重ね線を形成する薄い部分は、リーフシール組立体を最終的に形成したとき、除去される。

全体として、該方法は、シールの位置を互いにそれぞれ保持し得るようハウジング内にてストリップを提供するステップも含む。
全体として、ストリップがハウジング内に配置されるとき、ストリップの更なる部分を除去することができる。

次に、添付図面を参照して単に一例として本発明の実施の形態について説明する。

上述したように、リーフシールは、ブラシ及びラビリンス型シールの可能な長寿命及び低漏洩量のため、かかるシールと置換することが可能である。リーフシールは、実質的に、シール端縁が実質的に面に向けて提供されてシールを形成し得るよう共に固定された多数のリーフ要素又は部分を備えている。

図１には、典型的なリーフシールの概略図が示されている。このように、理解し得るように、リーフシール組立体１は、側部板５と共に裏当てリング４を備えるハウジング内に固定された離間材要素３から伸びるシール要素２を備えている。シールリーフ要素２は、全体として、矢印８で示した方向に向けて回転する回転構成要素の面７に向けてシール端縁６を提供する。かかる状況において、リーフ２、特に、リーフ２の密封端縁６は、面７に対して作用して組立体１を亙ってシールを形成することが理解されよう。リーフ部分２の各々は、全体として順応性であり、面１１の回転に対して調節し、良好な密封効果が形成されることを保証することが理解されよう。リーフシール要素２を面７に向けて的確に提供すべく可撓性が利用可能であることを保証し得るよう離間材３が全体として必要とされ、該リーフシール要素は、図示するように、全体としてシール要素の間に傾斜角度を有する。

組立体１内にてリーフシール要素２を正確に配置し且つ、形成することは重要で且つ時間を費やすが、それでも、密封効果を実現するために必要であることが理解されよう。上記に概説したように、国際公開明細書０１５９３３８０２号（アルストロームパワー社）に記載されたような蛇腹状の折り重ねリーフ要素を提供することが提案されている。これらのシール装置は、簡単な平面状リーフシール装置である。要するに、上述したようなかかる蛇腹状の折り重ね体は、基本的なリーフシール組立体を提供することができるが、かかる組立体の効果は制限される。

本発明は、リーフシール組立体を製造する改良された技術及びリーフシール組立体自体を提供するものである。上述したように、リーフとしてシール要素を形成するのに適した材料のストリップ又はバンドが得られる。この材料は、必要とされる寸法まで圧延し又は光化学的機械加工（ＰＣＭ）することにより得ることができる。これらの圧延又は光化学的機械加工の処理段階は、シール組立体を形成するため利用されるリーフシールの輪郭外形を画成することになる。圧延技術は、大量生産のため特に相対的に経済的であるが、輪郭外形にて可変の厚さを得ることに対して以下に説明する技術は、制限的であることが理解されよう。光化学的機械加工は、より費用の掛かる方法であるが、より優れたシール効果を実現するためストリップ又はバンドの厚さの輪郭外形を設定することに関してより大きい汎用性をもたらす。この追加的な汎用性を利用して、使用時、リーフの正確な幾何学的形態を保証すべくリーフ間の圧力供給又は離間材／リーフ厚さの間の正確な比を許容する詳細な表面輪郭外形を提供することができる。

図２には、典型的な基本的リーフ輪郭外形２２の概略図が示されている。輪郭外形部２２は、シール部分２１がそこから伸びる離間材部分２３を有するリーフ又はシール部分２１を備えている。図２に示した輪郭外形部２２において、離間材部分２３は、薄い折り重ね部分２５を有するシール部分２１の両側部に側部アーム２４を有しており、蛇腹状の折り重ね状態にて折り重ねられたときの輪郭外形がほぼ提供される。側部アームは、シール組立体にてシールリーフ又は要素を折り重ね且つ組み立てることを容易にすることが理解されよう。図２に示した輪郭外形部２２は、シール部分２１の上方に穴２６を有し、蛇腹状に折り重ねた組立体にて輪郭外形部２２内で他方の離間材と組み合わされたとき、最終的に形成された際、リーフシール要素組立体内での供給圧力を分配することを可能にする室が提供される。

理解し得るように、リーフシール部分２１は、典型的に、矩形であるが、必ずしも矩形である必要はなく、また、密封効果を提供するため、全体として、輪郭外形部２２の他の部分よりも薄い。部分２１は、シールが作用するために必要とされる空気力学的面を形成する。

離間材部分２３は、全体として、より厚く、また、以下に概説するように多数の機能を有する。離間材部分２３は、密封効果のためシールが撓み且つ調節することを容易にし得るリーフ間の間隔を提供する。離間材部分２３は、また、以下に説明するように、蛇腹状の折り重ね状態を保持し得るよう、融接又は溶接又はその他の組み立て方法を通じて隣接するリーフを共に接続する面も提供する。離間材部分２３は、また、穴２６に対する位置も提供し、該穴２６は、上述したように、隣接する離間材部分のその他の穴と組み合わさって、圧力を均等にするため以下に説明するように、シール組立体に環状の圧力室を形成する。

本発明は、ストリップを蛇腹状に折り重ねることにより形成されたリーフシール組立体を提供することに関する。かかる状況において、リーフの輪郭外形は、一方を他方の上に折り重ねなければならず、このことは、リーフの間に薄い折り重ね部分２５を形成することにより実現される。薄いとして説明したが、これは、離間材部分２３に対するものであり、折り重ね部２５は、全体として、シール要素２１の厚さと同様の厚さを有する。

図３には、圧力供給通路のプレナム室の中間点に追加的な支持体が提供される、改良された輪郭外形部又は代替的な輪郭外形３２が示されている。この輪郭外形部３２は、また、輪郭外形部３２にて薄い部分と厚い部分との間の境界部における応力集中を減少させることをも許容する。しかし、上述したように、作用部分すなわちリーフ要素部分３１は、側部アームと、折り重ね部分３５とを有する離間材３３に固定されて、多数の要素を蛇腹状に折り重ねて、上述したようにシール組立体を形成することを許容する。追加的な作用部３７は、全体として、プレナム穴３６の中央にてシール要素３１の頂端縁に設けられる。この作用部３７は、全体として、薄い部分を有し且つ、上述したように、補強部及び支持体を提供する。

上述したように、全体として、リーフ部分２１、３１は、光化学的加工過程により形成される。この光化学的加工過程は、当初のストリップの厚さをエッチングしてストリップにおける該部分２１、３１を向き決めすると共に、部分２１、３１の所望の厚さを形成し且つ、穴２６、３６を提供して、上述したように、プレナム圧力供給通路を形成する。

本発明に従い、リーフ２１、３１は、多数のリーフが端縁同士を合わせて接合されて長いストリップを形成するような輪郭外形とされる。このように、製造時、本発明の方法は、適宜な材料のストリップ又はバンドを取り上げ且つ、該バンド又はストリップを機械加工して本発明に従ったリーフを形成することを可能にする。本発明は、離間材２３、３３を実現し且つ、使用時、一層優れた作動上の効果が得られるようストリップにおけるリーフシール要素の傾斜角度を提供する。

図４には、本発明に従った２つのリーフ部分間の誇張した折り重ね状態が示されている。このように、リーフ部分４１ａは、リーフ部分４１ｂに対するその位置にて押し付けられて当接し且つ融接され又は溶接され或いはその他の方法にて固定される。折り重ね部分４５は、図示するように、円形とされ、応力を減少させる一方、破線４０の左側の部分は、リーフ部分４１ａ、４１ｂを互いに融接した後に機械加工される。このように、この態様にて、著しくより多くのリーフ部分が折り重ね部分の回りにて互いに折り重ねられ、以下に説明するように、毛房を形成し、該毛房は、リーフシール組立体を形成し得るよう適正なハウジング内に組み込むことができることが理解されよう。

上述した本発明に従い、離間材を提供し且つ、傾斜角度を提供することは、一層優れた性能を実現する。最終的なリーフ組立体における配置角度θは、リーフがストリップにて傾動し且つ図５に示した傾斜角度Ｌを提供することにより、実現される。

傾斜角度Ｌは、次式を使用して計算される。
ｔａｎＬ＝ｔｔａｎθ／ａ_合計
ここで、ｔ＝根元部のリーフ（及び該当すれば、離間材）の厚さ、θ＝要求される配置角度、ａ_合計＝リーフ（及び該当すれば側部アーム）の全幅である。

ストリップの形態にあるとき、リーフ部分を傾動させることは、リーフが図７に関して以下に説明するように折り重ねられたとき、正確な配置角度が実現されることを保証することが理解されよう。

図５にて理解し得るように、ストリップ５０は、それぞれのリーフシール部分５１を形成し得るよう光化学エッチング又は圧延によって的確に機械加工される。リーフシール部分５１の各々は、シール要素リーフ５２と、離間材５３とを備えている。かかる状況において、ストリップ又はバンド５０にて、図面の便宜上誇張して示した傾斜角度Ｌのため、側部５４及び頂部５５に関して廃棄領域が存在し、これらは、必要に応じて除去される。上述したように、離間材部分５３は、全体として、作用可能なリーフシール要素５２よりも厚い部分であり、これは、光化学加工のような適宜な機械加工を通じて基部ストリップ５０にて実現される。リーフ部分５１の各々の間にて、蛇腹状の折り重ねが実行され、リーフシール毛房を形成し、該毛房が以下に説明するように、全体的な組立体に組み合わされることを可能にするため、折り重ね部５６が提供される。毛房は、ストリップ５０の管理可能な長さが使用されることを保証するため必要であるが、十分に長いストリップの場合、リーフシール要素の完全な環状リングを形成して要求されるようにリーフシール組立体を提供するため、リーフ部分の完全な「いもずる接続（デイジーチェーン）」を提供することができることが理解されよう。

図６には、折り重ねた部分５６を提供し且つ、廃棄領域５４、５５を図５に示したストリップ５０から除去することにより形成されたリーフ部分の折り重ね状態が概略図的に示されている。このように、廃棄領域５４、５５が除去されると、離間材部分は、依然として重なり合う離間材５３の端縁により画成された食い違った形態にて折り重ね線５６に取り付けられている。上述したようなこの重なり合いは、ストリップ５０を形成するときに提供される傾斜角度に依存することが理解されよう。折り重ね部分５６は、薄い部分であるため、図６ａに示した段を通じてリーフシール毛房６０の形態にて圧縮した積層体まで動き、並置した離間材５３は、図６ｂに示すような的確な配置角度にてリーフ部分５２を提供し得るよう、これらの部分５６の回りに蛇腹状の折り重ね部を提供することもできる。実質的に、毛房６０は、傾いており、底部シール端縁６１は、使用時、シール面に対して的確に提供される。上述したように、典型的に、並置した離間材部分５３によりプレナム室を形成し、使用時、シール組立体の回りで所望の圧力分配状態を実現するため、穴６２が離間材５３の各々に形成される。

次に、ストリップ５０を折り重ねて短い直線状部分を形成することができる。折り重ね部の応力集中を制限するため、３つの事項について注意する。第一に、部分の厚さを減少させ、第二に、曲率半径が相対的に大きいことを許容し、第三に、折り重ねが側部アームの端部にて行われ、その後、その端部は機械加工して除去されることである。

大きいリーフ間空隙が要求されるとき、図８及び図９に示すように、１つ又はより多くのリーフを図示したパターンから省略することができる。これと代替的に、リーフ／離間材を手操作にて組み立てることが要求されるとき、個別のリーフ／離間材の折り重ねた対は、図１０に示すように形成することができる。更に、個別の離間材要素をストリップのリーフの間にて折り重ね部内に挿入することが可能である。

図７に示したような配置角度の特徴は、ストリップ５０に関して利用される角度Ｌ又は図８及び図９に示したリーフ要素が存在しない実施の形態におけるのと同様の角度によって決定される。この角度Ｌは、適正な組立体にて作用リーフ要素を的確に提供することを許容する。

上述したように、リーフ離間材の間の空隙が図５及び図６に示すように、リーフ要素と離間材との間の簡単なエッチングの差によって許容されるよりも大きいことが要求される場合、リーフ要素８１が再度、折り重ね部分８６の間にて画成されるようにストリップ８０を形成することが可能であるが、代替的なリーフ部分８は、次のように配置される、すなわち、リーフ部分８１ａにて、離間材８３はリーフ要素８２と共に提供され、廃棄部分８４、８５が除去されたとき、離間材８１ａから伸びるリーフ部分５２が提供される一方、隣接するリーフ部分８１ｂにて離間材８３以外のストリップ８０の全体が除去され、領域８５及び領域８７が除去されて、シール要素８２が取り付けられる離間材８３ａの間に単に離間材８３ｂが残るよう配置される。「空隙」離間材８３ｂは、「シール」離間材８３ａと相違する厚さを有することができる。

図８に示したように、リーフ間空隙が大きいストリップ８０を形成することはストリップ５０（図５）に関して図６にて説明したものと同様である。このように、蛇腹状の折り重ねが折り重ね端縁８６の回りにて実行され、互いに並置させた離間材要素８３を有するシール要素毛房９０を形成する。この場合にも、離間材８３の各々の穴９２によって圧力均等化プレナム室が形成される。該プレナム室は、シール組立体の回りを環状に伸びてシール効果を実現する。

上述したように、特に、手操作にて組み立てる間、望まれる場合、個別のリーフ離間材は、離間材の間、又は図１０に示したように、形成されたリーフ毛房の間の蛇腹状の折り重ね部内に挿入される。該リーフ毛房は、単に２つの離間材、すなわちシール要素を含む離間材と、単に組み立て中、正確な配置角度を実現し得るよう整合された離間材の適正な段部とを有するようにする。かかる状況において、これらのリーフ／離間材の折り重ねた多数の対がリーフシール組立体となるよう組み立てられるが、上述したように、このことは、時間を費やし且つ多大な労力を必要とするであろう。

図１０において、図１０ａに示したような二重の側部アームの配置は、離間材１０３を備えている。該離間材は、最終的なシール組立体にて圧力を分配するプレナム室を提供する穴１０６を有する。この場合にも、折り重ねた部分１０１が提供され、シール要素１０２が固定される離間材１０３ａと、そのシール要素１０２を除去し得るよう機械加工されたシール要素１０３ｂとの間に段部が存在する。図１０ａに示した二重アームの配置において、要素１０２の一側部にて離間材１０３にアーム１００が存在することが理解されよう。段付き整合部１０４は、この場合にも、リーフ／離間材の折り重ねた対が形成されるところのストリップにおける傾斜角度により決定されよう。

図１０ｂにおいて、単一アームリーフ／離間材の折り重ねた対が示されている。このように、この場合にも、シール要素２０２が固定される離間材２０３ａが提供され、使用時、圧力を分配するためプレナム室を形成し得るよう開口２０６が形成されている。シール要素２０２を取り付けることなく、離間材２０３ａと単純な離間材２０３ｂとの間に段部が存在する。この場合にも、以下に説明するように、リーフシール組立体に組み立てるべくリーフ／離間材の折り重ねた対を形成するため、離間材２０３の間に折り重ね部分２０１が存在する。

図１０に示したリーフ／離間材の折り重ねた対の配置の双方は、組み立て強度を向上させ得るよう補強部１０７、２０７を含むことができる。
リーフ毛房は、組み立て治具内に装着される。該組み立て治具は、後続の機械加工／接合工程の間、正確な配置角度が維持されることを保証する寸法とされた溝を有する。治具は、線形又は湾曲型とすることができるが、その何れが選ばれるかに注意を払わなければならない。線形の組み立て治具が使用される場合、任意の後続の接合工程は、改変されるが、成形を行うのを許容するのに十分順応性がある一方にて、リーフを共に保持するのに十分強力でなければならない。しかし、湾曲型治具が選ばれる場合、曲率は、リーフ先端を接触させるのに必要とされる程度以下でなければならない。

直線状治具を使用することの有利な点は、リーフが組み立てられ、溶接され又は融接された後、リーフパックの収縮を評価するため測定が可能な点である。この測定が行われた場合、正確な長さのリーフを使用して正確な直径のリーフを形成することを保証すべく、改変する前に、追加的なリーフを、パックの端部にて組み立てることができる。

リーフパックを共に接合することは、色々な溶接又は融接過程を通じて実現することができる。融接のための１つの選択肢は、金融接ワイヤを使用することである。このワイヤは、リーフ及び離間材を通して進め、十分な可撓性を許容しつつ、均一で極めて完全な融接を保証することができる。

図１１において、リーフ毛房１１０の直線状の組立体は、治具１１１内に配置された状態で示されている。上述したように、全体として、毛房１１０は、シール要素の間にて配置角度及び離間材を形成し得るよう、エッチングし又はその他の方法にて機械加工された的確な材料から成るストリップ又はバンドを蛇腹状に折り重ねることにより提供される。しかし、可能であれば、１つのバンド又はストリップにより完全な長さのシール組立体を提供することができる。かかるバンド又はストリップは、より的確に取り扱うことのできる多数の毛房内にて最終的なリーフシール組立体を形成するのに一層便宜である的確な材料から成っている。

図１２には、上述したような金融接ワイヤのような融接ワイヤを有する、離間材１２２とリーフ要素又は毛房１２１との組立体が概略図的に示されている。このように、ワイヤ１２０は、リーフ又は毛房１２１及び離間材１２２を通じて進め、次に、適正な熱を加えることにより、融接ワイヤは毛房／リーフ要素１２１と離間材１２２との間を融接にて関係付ける作用を果たす。

成形工程の２つの機能は、第一に、リーフパックの正確な寸法（例えば、外径、同心性等）を実現することであり、第二に、正確なリーフの曲率（渦巻型シールの場合）を実現することである。最も困難なことは、特に、リーフの長さの大部分が接触しなければならないとき、同心性を維持することである。このため、直線状又は部分的に湾曲したリーフパックは極めて剛性であり、手で操作することができないとき、これは、テーパー付きマンドレルを通じて部分的に成形したシールを使用することによって実現することができる。大径端の直径は、リーフ先端が未だ接触する直径までリングセットを通過させる寸法とすることができる一方、より小径は、要求される外径に適合する寸法とされよう（熱膨張に対して適宜な調節を加えて）。

これと代替的に、大型のウォーム駆動ホースクリップ（Ｌ・ロビンソン・アンド・カンパニー（ギリンガム）リミテッド（ＬＲｏｂｉｎｓｏｎ＆Ｃｏ．（Ｇｉｌｌｉｎｇｈａｍ）Ｌｉｍｉｔｅｄ）が製造し且つ「ジュビリー（Ｊｕｂｉｌｅｅ）」という登録商標名にて販売されているもののような）と同様の解決手段を図１３に示すように使用してもよい。この解決手段の有利な点は、同一の寸法調整工具を使用して、最終直径の範囲を実現することができる点である一方、テーパー付きマンドレルは、各適用例に合うように寸法設定しなければならない。しかし、この工具は、駆動位置にて不均一であるため、完全に円形ではない。寸法調整工具１３０は、毛房１３１の形態をしたシール要素を保持し、駆動機構１３２を使用することを通じて、工具１３０の直径は、要素１３１が所望の直径となるように減少させ、次に、後続の溶接又は融接又はその他の機構を利用して、その位置を保持することができる。

要素が所望の環状の形状に形成されたとき、溶接後の機械加工を実行して上述した側部アームのような余剰な材料を除去する。要素は、離間材間の溶接又は融接を通じて互いに保持されるため、これらの側部アームは、最早、不要であることも理解されよう。図１４には、上述したように組み立てるため、リーフパック１４０を形成すべく離間材１４３と共に固定されたリーフシール要素１４２が概略図的に示されている。

リーフシール組立体を形成する本発明の方法に従った最終段階は、このとき、相対的に堅固なリーフパック又は毛房１４０をソリッドな裏当てリング内に組み立て、次に、カバー板を両側部に固定することである。リーフパック又は毛房１４０をソリッドな裏当てリング及びカバー板により形成されたハウジング内に固定すること（図１参照）は、溶接又は融接により又は裏当てリング内にてリーフパックを単に締まり嵌めすることにより実現される。

上述した方法により、エッチング／切除過程を使用すれば、リーフ要素に対する配置角度の精度及び反復性を実現し、次に、余剰な材料を除去して裏当てリングにより最終的なリーフ要素の内側にアームを画成することが可能であることが理解されよう。これらのアームは、より薄い折り重ね部分を通して離間材に加えられる応力を制御し且つ、上述したように、最終的に、シール要素を超えるアーム部分は、リーフパック又は毛房が離間材の間の溶接を通して互いに固定されたとき、除去される。かかる配置により、時間を費やし且つ個別のリーフシールの各々の損傷の危険性を伴う、リーフを個別に治具上にて組み立てることを不要にして、リーフシールを形成することにより便宜な方法が実現される。

上述したように、全体として、リーフシールは環状であり、このため、回転軸の回りで組み立てるには、環状の構成要素を形成しなければならない。しかし、リーフ毛房及びリーフパックは、全体として、直線状に組み立てられる。直線状又は部分的に湾曲した組立体を改変する前に、離間材部分の内径は、緊密に充填される一方、離間材部分の外径は、曲率の増大に伴って分離することが理解されよう。このことは、非歪み状態のとき、リーフの間に楔形の空隙を残すことになろう。図１５には、離間材１５３がリーフシール要素１５２まで伸び、楔形の空隙１５０を有する、この状況が概略図的に示されている。これらの空隙１５０は、離間材１５３の間の溶接部又は融接部への応力を示すか、又はリーフシール要素１５２の間の空隙をリーフシールの端縁（図示せず）に向けて不規則的に狭小にするに到る。

空隙１５０に伴う問題点は、離間材が図１５ｂに示したような渦巻き形の形状をとることを許容することにより、回避することができる。このように、離間材２５３の形状は、離間材２５３の間に空隙２５０が存在せず、従って、より近接した面接触となり、離間材２５３の間にてより大きい組み立て強度が得られ、また、リーフシール要素２５２を提供することができるようにされる。何れの場合でも、離間材を互いに固定する溶接部の可撓性に依存して、溶接過程を助けるべくリーフ要素の離間材部分を渦巻き形又はほぼ渦巻き形の形状に改変することが必要であろう。離間材は、渦巻き形の幾何学的形態を実現し得るよう離間材の適正な厚さを選ぶことにより、渦巻き形の形状を形成することができる。リーフシール組立体の全体の曲率が増すため、離間材の曲率は「自然に」形成される。

当該方法により、リーフシールの製造組み立てに関して機械的工程の数が不要となり、例えば、リーフを「毛房」に自動的に折り重ね且つ、毛房を組み立て治具内に自動的に組み立て／溶接することにより、過程を更に自動化することが可能であることが理解されよう。

当該方法により、リーフシール組立体に適した材料のストリップ又はバンドを蛇腹状に折り重ねる方法が利用される。配置角度を適正に選び且つ光化学又は同様のエッチング又は輪郭外形の形成過程を新規に使用することにより、最終的なリーフシール組立体に対する的確な配置角度を有する蛇腹状に折り重ねたリーフシール毛房が形成される。折り重ね部分に加えて、離間材部材のアームは、全体として犠牲的である。このように、最終的なリーフシールの性能に影響を与えるであろうこれら部分における全ての応力が除去される。

リーフシール組立体の概略斜視図である。本発明に従った単一のリーフシール輪郭外形の概略図である。本発明に従った代替的なリーフシール輪郭外形の概略図である。本発明に従って並置された２つのリーフシールの概略平面図である。本発明の第一の実施の形態に従って形成されたストリップの概略正面図である。図５に示した本発明の第一の実施の形態の蛇腹状の折り重ね状態を示す斜視図である。本発明に従ったリーフシールに対する配置角度を示す概略側面図である。リーフシール組立体を形成すべく本発明に従って利用される代替的なストリップの概略平面図である。図８に従って形成された代替的なストリップの概略図である。本発明に従って形成されたリーフシール組立体に関して典型的なそれぞれのリーフシールと離間材との組み合わせ体を示す概略図である。本発明に従ってリーフ毛房を組み立てる状態を示す概略図である。融接ワイヤを使用してリーフ要素又は毛房を離間材と組み立てる状態を示す概略図である。本発明に従って成形工具を利用してリーフ組立体を形成する方法を示す概略図である。折り重ねた端縁を機械加工した後、本発明に従って形成されたリーフシール毛房を示す図である。楔形の空隙を回避するため、本発明に従って形成されたリーフ輪郭外形を示す図である。

符号の説明

１リーフシール組立体
２シール要素
３離間材要素
４裏当てリング
５側部板
６シール端縁
７回転構成要素の面
８矢印
１１面
２１シール部分
２２リーフ輪郭外形
２３離間材部分
２４側部アーム
２５折り重ね部分
２６穴
３１リーフ要素部分
３１ａリーフ部分
３２輪郭外形
３３離間材
３５折り重ね部分
３６プレナム穴
３７作用部
４０破線
４１ａ、４１ｂリーフ部分
４５折り重ね部
５０ストリップ
５１リーフシール部分
５２シール要素リーフ５２
５３離間材
５４側部
５５頂部
５６折り重ね部
６０リーフシール毛房
６１底部シール端縁
６２穴
８０ストリップ
８１リーフ要素
８２リーフ要素
８３離間材
８４、８５廃棄部分
８６端縁
８７領域
９０シール要素毛房
９２穴
１００アーム
１０１折り重ねた部分
１０２シール要素
１０３ａ離間材
１０３ｂシール要素
１０４段付き整合部
１０７補強部
１１０毛房
１１１治具
１２０ワイヤ
１２１リーフ／毛房
１２２離間材
１３０寸法調整工具
１３１毛房
１３２駆動機構
１４０リーフパック又は毛房
１４２リーフシール要素
１４３離間材
１５０空隙
１５２リーフシール要素
１５３離間材
２０１折り重ね部分
２０２シール要素
２０３ａ、２０３ｂ離間材
２０７補強部
２５０空隙
２５２リーフシール要素
２５３離間材

Claims

リーフシールを形成する方法において、ストリップにおけるリーフをエッチングし、リーフの各々は、傾斜した角度にてエッチングされ、リーフの各々がその隣接するリーフに対して蛇腹状に折り重ねられるようにするとき、段部を形成するステップと、ストリップを折り重ね、これによりリーフが並置されてリーフ各々のシール端縁により形成されたシール面を提供するようにするステップとを備え、
ストリップは、リーフの各々の間に折り重ね線を画成し得るようエッチングされ、
折り重ね線の各々は、リーフシールの他の部分よりも薄い部分であるようにし、
リーフシールの間に折り重ね線を形成する薄い部分は、リーフシール組立体を最終的に形成したとき、除去される、リーフシールを形成する方法。
請求項１に記載の方法において、ストリップは、リーフ部分を画成し又は頂端縁を画成し又はリーフの各々にプレナム開口を画成し、該プレナム開口は整合して組み立てたリーフシール組立体内にプレナム室を形成するよう、余剰な材料が除去される、方法。
請求項１に記載の方法において、シールの位置を互いにそれぞれ保持し得るようハウジング内にてストリップを提供する、方法。
リーフシールを形成する方法において、ストリップにおけるリーフをエッチングし、リーフの各々が、離間材部分と、少なくとも幾つかのリーフの残りの少なくとも一部分を除去することにより画成されたリーフに対する離間材と、を有するようにし、
リーフの幾つかは、離間材を除いてストリップの全てが除去され、
ストリップは、リーフの各々の間に折り重ね線を画成し得るようエッチングされ、
折り重ね線の各々は、リーフシールの他の部分よりも薄い部分であり、
リーフシールの間に折り重ね線を形成するより薄い部分は、リーフシール組立体を最終的に形成したとき、除去される、リーフシールを形成する方法。
請求項４に記載の方法において、ストリップは、リーフ部分を画成し又は頂端縁を画成し又はリーフの各々にプレナム開口を画成し、該プレナム開口は整合して組み立てたリーフシール組立体内にプレナム室を形成するよう、余剰な材料が除去される、方法。
請求項４に記載の方法において、シールの位置を互いにそれぞれ保持し得るようハウジング内にてストリップを提供するステップも含む、方法。
請求項１に記載の方法に従って形成されたリーフシール組立体。