(57)【要約】      （修正有）【課題】剛毛とバッキング部材との間のフレッティング摩耗を低減するブラシシールを提供する。【解決手段】高流体圧力領域２２９と低流体圧力領域２３０との間の軸方向流路内の間隙をシールするブラシシール２１０は、第１の接触面２５４を形成の第１の接触部材２３４及び第２の接触面２５５を形成の第２の接触部材２３５を備えるバッキング部材２１６を含み、第２の接触面が、半径方向接触線２０９に沿って第１の接触面から半径方向に変位し、それらの間に第１のチャンバ開口部を画定する、バッキング部材と、第１の接触面及び第２の接触面の両方と、半径方向接触線に沿って、連通して、高圧領域とバッキング部材との間に構成されている第１の剛毛層２１８とを含み、半径方向接触線に沿って、第１の剛毛層とそれぞれの接触面との間のバッキング部材の集合的接触面は、第１のチャンバ開口部の表面積よりも大きい、ブラシシール。【選択図】図５ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に、高流体圧力領域（２２９）と相対的に低い流体圧力領域（２３０）との間の軸方向流路内で相対移動可能な部品間の漏出間隙をシールするためのブラシシールであって、前記ブラシシールは、
第１の接触部材（２３４）と第２の接触部材（２３５）を含むバッキング部材（２１６）であって、前記第１の接触部材が第１の接触面（２５４）を含み、前記第２の接触部材が第２の接触面（２５５）を含み、前記第２の接触面は、半径方向接触線（２０９）に沿って前記第１の接触面から半径方向に変位して、それらの間に第１のチャンバ開口部（２７４）を画定する、前記バッキング部材と、
前記半径方向接触線に沿って前記第１の接触面及び前記第２の接触面の両方と物理的に連通している第１の剛毛層（２１８）であって、前記高圧領域と前記バッキング部材との間に構成されている第１の剛毛層とを含み、
前記半径方向接触線に沿って、前記第１の剛毛層と前記それぞれの接触面との間の前記バッキング部材の集合的接触面は、前記第１のチャンバ開口部の表面積よりも大きい、前記ブラシシール。
【請求項２】
前記バッキング部材は、第３の接触面又は更なる接触面を含む第３の接触部材又は更なる接触部材（２３６）を含み、前記第３の接触面又は更なる接触面（２５６）は、前記半径方向接触線に沿って前記第１の接触面及び前記第２の接触面から半径方向に変位して、前記第１のチャンバ開口部及び第２のチャンバ開口部又は更なるチャンバ開口部（２７５）を画定する、請求項１に記載のブラシシール。
【請求項３】
前記バッキング部材は、前記第１のチャンバ開口部から前記バッキング部材内に軸方向に延びる第１のチャンバ（２２５）を備える、請求項１又は２に記載のブラシシール。
【請求項４】
前記バッキング部材は、前記第２のチャンバ開口部又は更なるチャンバ開口部から前記バッキング部材内に軸方向に延びる第２のチャンバ又は更なるチャンバ（２２６）のいずれか一方又は両方を含む、請求項２又は３に記載のブラシシール。
【請求項５】
前記第３の接触部材は、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に延びる第１の通路（２４０）を備える、請求項３又は４に記載のブラシシール。
【請求項６】
前記第２の接触部材は、加圧された流体の供給源（２３１）と前記第１のチャンバ又は前記第２のチャンバのいずれか一方又は両方との間に延びる第２の通路（２５０）を備える、請求項３〜５のいずれか一項に記載のブラシシール。
【請求項７】
前記加圧された流体は、使用時に、前記低流体圧力領域の圧力よりも高い圧力まで、前記チャンバ又はそれぞれのチャンバを加圧する、請求項６に記載のブラシシール。
【請求項８】
前記加圧された流体は、使用時に、前記高流体圧力領域の圧力と実質的に等しいか又はそれ未満の圧力まで、前記チャンバ又はそれぞれのチャンバを加圧する、請求項６又は７に記載のブラシシール。
【請求項９】
前記加圧された流体は、使用時に、前記高流体圧力領域の圧力と実質的に等しいか又はそれよりも大きい圧力まで、前記チャンバ又はそれぞれのチャンバを加圧する、請求項６又は７に記載のブラシシール。
【請求項１０】
前記加圧された流体は、使用時に、前記バッキング部材に対して前記第１の剛毛層上の軸方向に印加された力に対して、少なくとも部分的に反力を与える、請求項７〜９のいずれか一項に記載のブラシシール。
【請求項１１】
前記第１の通路は、前記バッキング部材の一部分内に形成される、請求項５〜１０のいずれか一項に記載のブラシシール。
【請求項１２】
前記第１の通路は、前記バッキング部材の一部分上に形成される、請求項５〜１０のいずれか一項に記載のブラシシール。
【請求項１３】
前記第１のチャンバ、又は前記第１のチャンバと第２のチャンバのそれぞれは環状であり、前記チャンバ又はそれぞれのチャンバは円周領域を画定する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のブラシシール。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載のブラシシールを備えるガスタービンエンジン（１０）。
【請求項１５】
高流体圧力領域（２２９）と相対的に低い流体圧力領域（２３０）との間の軸方向流路内で相対移動可能な部品間の漏出間隙をシールする方法であって、
前記高流体圧力領域と前記低流体圧力領域との間に第１の剛毛層（２１８）を構成するステップと、
前記第１の剛毛層と前記低流体圧力領域との間に、それらと物理的に連通している、請求項１〜２２のいずれか一項に記載されたタイプのバッキング部材（２１６）を構成するステップと、
加圧された流体を前記チャンバ又はそれぞれのチャンバに供給して、前記バッキング部材に対して前記第１の剛毛層の一部分に対する反力を、少なくとも部分的に与えるステップとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
開示の分野
本開示は、流体シールに関する。詳しくは、本開示は、相対的に移動可能な部品の間の漏出経路をシールするためのブラシシールに関する。
【０００２】
関連技術の説明
相対的に移動可能な構成要素の間に流体シールを設けるためにブラシシールを用いることは既知である。典型的には、シールは、一方の構成要素に固定され、他方の構成要素と摺動関係にある、弾力性のある一束の剛毛を含む。例えば、回転可能なシャフトとシャフトを囲む静的構造との間の漏出経路内に位置する環状ブラシシールがある。このような適用におけるシール剛毛は、通常、静電構造に取り付けられた取り付けリングに結合される。剛毛は、その自由端が摺動関係でシャフトに係合するように、概ね半径方向内向きに向けられる。剛毛束とシャフトの表面は、共に協力して、高流体圧力の領域と低流体圧力の領域との間に漏出障壁を画定する。
【０００３】
圧力低下の影響下で、剛毛は変形する傾向がある。この効果に対抗するため、剛毛の下流の低圧側に、剛毛の追加の支持を与えるために、バッキング部材が用いられ、剛毛束の下流側の面に沿って取り付け部材から延びて、剛毛の自由端に達しない所で終端し、それによって必要な程度の、剛毛の軸方向の支持を与える。
【０００４】
このようなバッキング部材の使用における欠点は、その表裏における圧力低下の結果、剛毛がバッキング部材と摩擦係合するように付勢されることである。したがって、剛毛の固有弾力性とその他の力によって与えられる復元力が阻害される。この復元力の損失は、それがシール効率に対してもたらし得る不利益な効果を考えると、まったく望ましくない。例えば、上述の実施例では、シャフトが正常な位置から一時的な偏位をなす場合、剛毛は半径方向外側に偏向し、そして、摩擦による拘束が、シャフトの正常な位置への復帰を妨げることがあり得る。これは、更に、剛毛とシャフト表面との間の間隙開口をもたらし、その結果、シール漏出が増加する。同様の状況では、いくつかの剛毛は、より半径方向の配置をとり、したがって摩擦によって拘束されることにより、剛毛と回転子との間の接触圧を増加させ、結果として剛毛摩耗の増加、漏出の増加、及びシール寿命の短縮がもたらされる。
【０００５】
圧力均衡ブラシシール、標準的な簡単なバッキングリング・ブラシシールなど、いくつかの配置では、過剰な剛毛束の移動及び反復的なそのような移動のいずれか又は両方が、バッキング部材に切り傷と引っかき傷を付けることができ、最終的には、フレッティング摩耗につながる。これは、主として、剛毛とバッキング部材との間の潤滑のない接触のゆえに起こり得る。受動圧力均衡ブラシシールは、この点に関して、標準的な簡単なバッキング部材ブラシシールに比べて改善を与える。受動圧力均衡ブラシシールでは、上流側空気を促してバッキング部材内のキャビティに圧力を加えることによって、バッキング部材の界面における接触負荷が低減される。これは全体的なシール性能の観点からは有利であるが、接触負荷の低減は、剛毛とバッキング部材との間の摩擦を低減する可能性があり、剛毛束の、より大きな周方向移動を可能にする。更に、バッキング部材内にキャビティを備えることにより、剛毛がバッキングリングと接触する表面を制限することができる。したがって、接触負荷は低減され得るが、接触圧は、所望よりも高くなることもあり得る。一般に、摩耗は接触圧と相関することが発見されており、表面速度及び界面温度によって更に影響され得る。したがって、剛毛とバッキング部材との間のフレッティング摩耗が低減される受動圧力均衡ブラシシール配置が必要とされる。
【発明の概要】
【０００６】
第１の態様によれば、使用時に、高流体圧力領域と相対的に低い流体圧力領域との間の軸方向流路内で相対移動可能な部品間の漏出間隙をシールするブラシシールが設けられる。ブラシシールは、第１の接触部材と第２の接触部材とを含むバッキング部材を含んでもよい。第１の接触部材は、第１の接触面を含んでもよい。第２の接触部材は、第２の接触面を含んでもよい。第２の接触面は、半径方向接触線に沿って第１の接触面から半径方向に変位して、それらの間に第１のチャンバ開口部を画定してもよい。第１の剛毛層は、半径方向接触線に沿って第１の接触面と第２の接触面の両方と物理的に連通して設けられてもよい。第１の剛毛層は、高圧領域とバッキング部材との間に構成してもよい。第１の剛毛層とそれぞれの接触面との間のバッキング部材の集合的接触面は、半径方向接触線に隣接して、第１のチャンバ開口部の表面積よりも大きくてもよい。
【０００７】
この配置は、剛毛層とバッキング部材との間の摩耗を低減することができる。具体的には、この配置は、剛毛層とバッキング部材との間のフレッティング摩耗を低減する。剛毛層と接触するバッキング部材の表面を最大化することにより、バッキング部材と剛毛層との間の接触面を増加させて、接触圧を低減してもよい。
【０００８】
半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に沿って延びてもよい。半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に平行に延びる半径方向線を意味してもよい。半径方向接触線に沿った剛毛層の実質的な部分（例えば、半径方向長さの少なくとも３０％）が、使用時に、バッキング部材の２つ以上の接触面と接触して支持されるように維持されてもよいことが理解されるであろう。更なる実施例では、半径方向接触線に沿った剛毛層の約３０％〜約１００％が、使用時に、バッキング部材の２つ以上の接触面と接触して支持されるように維持されてもよい。また更なる実施例では、半径方向接触線に沿った剛毛層の約４０％〜約１００％が、使用時に、バッキング部材の２つ以上の接触面と接触して支持されるように維持されてもよい。また更なる実施例では、半径方向接触線に沿った剛毛層の約５０％〜約１００％が、使用時に、バッキング部材の２つ以上の接触面と接触して支持されるように維持されてもよい。更なる実施例では、半径方向接触線に沿った剛毛層の約６０％、約７０％、約８０％、又は約９０％が、使用時に、バッキング部材の２つ以上の接触面と接触して支持されるように維持されてもよい。
【０００９】
バッキング部材は、第３の接触面又は更なる接触面を含む、第３の接触部又は更なる接触部材を含んでもよい。第３の接触面又は更なる接触面は、半径方向接触線に沿って第１の接触面及び第２の接触面から半径方向に変位して、第１のチャンバ開口部及び第２のチャンバ開孔部又は更なるチャンバ開口部を画定してもよい。第２のチャンバと連結する更なる接触面を加えることによって、剛毛層の十分な圧力均衡を達成する一方で、剛毛層と接触するバッキング部材の表面を最適化してもよい。したがって、追加の接触面を実現する一方で、低接触力をなおも維持して、バッキング部材に対するそれぞれの剛毛の接触圧を低減してもよい。
【００１０】
バッキング部材は、第１のチャンバ開口部からバッキング部材内に軸方向に延びる第１のチャンバを備えてもよい。バッキング部材は、第２のチャンバ開口部又は更なるチャンバ開口部からバッキング部材内に軸方向に延びる第２の、及び更なるチャンバのいずれか又は両方を含んでもよい。そのようにして、第１のチャンバと第２のチャンバは、バッキング部材内に配置されて、剛毛層が、最大限の利益をもたらす表面によって、バッキング部材からの反力を受けることを可能にしてもよい。
【００１１】
第３の接触部材は、第１のチャンバと第２のチャンバとの間に延びる第１の通路を含んでもよい。したがって、第１の通路は、使用時に、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の流体連通を提供してもよい。加圧された流体を第１のチャンバに供給し、加圧することによって、加圧された流体は、第２のチャンバに更に連通してもよい。更に、加圧された流体を第２のチャンバに供給し、加圧することによって、加圧された流体を第１のチャンバに更に連通させてもよい。
【００１２】
第２の接触部材は、加圧された流体の供給源と、第１のチャンバと第２のチャンバのいずれか一方又は両方との間に延びる第２の通路を備えてもよい。したがって、第２の通路は、使用時に、加圧された流体の供給源と、第１のチャンバと第２のチャンバのいずれか一方又は両方との間に流体連通を提供することができる。したがって、加圧された流体を第２の通路を介して第２のチャンバに供給し、加圧することによって、加圧された流体は、第１のチャンバに更に連通されてもよい。したがって、加圧された流体の供給源は、第１のチャンバと第２のチャンバのいずれか又は両方に所望の圧力で流体を供給するために、選択的に軸方向上流位置に配置されてもよい。追加的に又は代替的に、加圧された流体の供給源は、ブラシシールの上流の軸方向流体流から分離されてもよく、加圧された流体は、エンジン内の別の位置から、又は第１のチャンバと第２のチャンバのいずれか又は両方に供給する特定の目的のために流体を加圧する手段から供給されてもよい。
【００１３】
加圧された流体が、使用時に、低流体圧力領域の圧力よりも高い圧力まで、それぞれの、又は各々の、チャンバを圧力上昇させてもよい。加圧された流体が、使用時に、高流体圧力領域の圧力と実質的に等しいか、又はそれ未満の圧力まで、それぞれの、又は各々の、チャンバを圧力上昇させてもよい。あるいは、加圧された流体は、使用時に、高流体圧力領域の圧力と実質的に等しいか又はそれよりも大きい圧力まで、それぞれの、又は各々の、チャンバを圧力上昇させてもよい。加圧された流体は、使用時に、バッキング部材に当たる、第１の剛毛層に軸方向に印加された力への反力を、少なくとも部分的に、与える。このようにして、第１のチャンバと第２のチャンバのいずれか又は両方の内部の圧力の程度は、剛毛層に加えられる反力の推定を与えてもよい。
【００１４】
各接触部材は、バッキング部材の面から直立又は突出する、バッキング部材の内部又は外部の軸方向に延びる部分を含んでもよい。そのように、１つ以上の軸方向に延びる部分は、バッキング部材と一体的に形成されて、一体構造のバッキング部材を形成してもよい。そのように、１つ以上のチャンバは、それぞれの、又は各々の、接触部材の間に凹部を機械加工することによって形成するか、鋳造するか、又は一体型本体として形成してもよい。いくつかの実施例では、チャンバは、付加層製造によって形成されてもよい。このような配置は、例えば、製造中にそれぞれの接触部材のうちの１つ以上に１つ以上の通路を追加することを可能にしてもよい。追加的に又は代替的に、製造中に、１つ以上の軸方向に延びる部分をバッキング部材に加えて、２つ以上の部分の構造のバッキング部材を形成してもよい。このような延在部分は、例えば溶接、ろう付け、拡散接合、又は接着剤結合を含む、従来の、又は従来にはない、形態の製造によって製造中に付加されてもよい。そのような接着剤結合は、当該技術分野において既知の高温接着剤を使用してもよい。そのような配置は、例えば、製造中にバッキング部材に追加される前に、それぞれの接触部材のうちの１つ以上に１つ以上の通路を追加することを可能にしてもよい。そのような２つ以上の部品の構造のプロセスは、上述のような一部品又は一体型構造のプロセスよりも単純で安価であり得る。
【００１５】
１つ以上の接触部材は、第１の剛毛層と係合するバッキング部材の面から直立する、軸方向に延びるフランジを備えてもよい。このようにして、フランジは、特定の要件に従って成形又は形成されてもよい。したがって、それぞれの接触面は、必要に応じて成形又は修正されてもよい。
【００１６】
第１の通路の通路軸は、半径方向線に少なくとも実質的に平行な方向に延びてもよい。したがって、１つ以上の第１の通路の１つ以上の通路軸は、半径方向線に少なくとも実質的に平行な方向に延びてもよい。追加的に又は代替的に、第２の通路の通路軸は、半径方向線に少なくとも実質的に平行な方向に延びてもよい。したがって、１つ以上の第２の通路の１つ以上の通路軸は、半径方向線に少なくとも実質的に平行な方向に延びてもよい。したがって、それぞれの、又は各々の、第１又は第２の通路の通路軸は、半径方向線に少なくとも実質的に平行な方向に延びてもよい。少なくとも実質的に平行であるとは、方向が、それぞれの局所半径線であるか、又は、平行に近いことを意味する。
【００１７】
第１の通路の通路軸は、半径方向線から傾いて離れる方向に延びてもよい。したがって、１つ以上の第１の通路の１つ以上の通路軸は、半径方向線から傾いて離れる方向に延びてもよい。各半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に沿って延びてもよい。追加的に又は代替的に、第２の通路の通路軸は、半径方向の線から離れる方向に延びてもよい。したがって、いくつかの実施例では、１つ以上の第２の通路の１つ以上の通路軸は、半径−方位方向角接触平面上の半径方向線から傾いて離れる方向に延びてもよい。したがって、いくつかの実施例では、それぞれの、又は各々の、第１又は第２の通路の通路軸は、半径−方位方向角接触平面上の半径方向線から傾いて離れる方向に延びてもよい。したがって、第１の通路と第２の通路のいずれか又は両方のうちの１つ以上を、剛毛の取り付け角と反対側の半径−方位方向角接触平面上の半径方向線から離れるように傾けるにあたり、個々の剛毛が個々の通路内に捕捉される可能性が低減される。いくつかの実施例では、それぞれの通路軸は、半径方向線に対して約０°〜約７５°の角度で延びてもよい。更なる実施例では、それぞれの通路軸は、半径方向線に対して約３０°〜約７０°の角度で延びてもよい。更なる実施例では、それぞれの通路軸は、半径方向線に対して約４５°〜約６０°の角度で延びてもよい。
【００１８】
いくつかの実施例では、それぞれの剛毛は、剛毛が、公称上、無偏向の場合、半径方向線に対して約１０°〜約７０°の角度で延びてもよい。更なる実施例では、それぞれの剛毛は、剛毛が、公称上、無偏向の場合、半径方向線に対して約１５°〜約６５°の角度で延びてもよい。また更なる実施例では、それぞれの剛毛は、剛毛が、公称上、無偏向の場合、半径方向線に対して約２０°〜約６０°の角度で延びてもよい。また更なる実施例では、それぞれの剛毛は、剛毛が、公称上、無偏向の場合、半径方向線に対して約３０°〜約５５°の角度で延びてもよい。それぞれの剛毛は、公称上、無偏向の場合、通路軸に対して約９０°の角度で延びてもよい。
【００１９】
第１の通路は、バッキング部材の一部分内に形成されてもよい。したがって、第１の通路のうちの１つ以上は、バッキング部材の一部分内に形成されてもよい。追加的に又は代替的に、第２の通路は、バッキング部材の一部分内に形成されてもよい。したがって、バッキング部材の一部分内に、第２の通路のうちの１つ以上が形成されてもよい。したがって、第１又は第２の通路のうちの１つ以上は、バッキング部材の一部分内に形成されてもよい。したがって、それぞれの第１又は第２の通路は、バッキング部材内に形成され、バッキング部材を通って延びる穴を含んでもよい。したがって、通路の内部に面する側壁は、バッキング部材の外部接触面とは異なっていてもよい。バッキング部材の一部分内に１つ以上の通路を形成する際、個々の剛毛が個々の通路内に捕捉される可能性は、少なくとも部分的には低減される。
【００２０】
第１の通路は、バッキング部材の一部分上に形成されてもよい。したがって、第１の通路のうちの１つ以上は、バッキング部材の一部分の外側に面する表面内に形成されてもよい。追加的に又は代替的に、第２の通路は、バッキング部材の一部分の外側に面する表面内に形成されてもよい。したがって、バッキング部材の一部分上に、第２の通路のうちの１つ以上が形成されてもよい。したがって、バッキング部材の一部分上に、第１又は第２の通路のうちの１つ以上が形成されてもよい。更に、第１のチャンバと第２のチャンバとの間を通過する通路内の流体が、剛毛に対する軸方向力への反力を支援してもよい。このようにして、チャンバのサイズをそれだけ低減してもよい。
【００２１】
ブラシシールは、第１の剛毛層の軸方向前方に、かつそれを覆って、構成された第２の又は更なる剛毛層を含んでもよい。いくつかの実施例では、中間圧力チャンバが、第１の剛毛層と第２の剛毛層との間に形成されてもよい。したがって、第１の剛毛層に作用する、軸方向に印加される力と、軸方向に印加される力に対する反力として必要な力との両方が低減される。したがって、第２の又は更なる剛毛層の追加が、漏出を低減してもよい。更に、第２の剛毛層を追加して、シール性能を向上させてもよい。いくつかの実施例では、第２の又は更なる剛毛層は、第１の剛毛層に緊密な適合して、又はそれに接触して配置されてもよい。したがって、いくつかの実施例では、第２の又は更なる剛毛層は、剛毛列間の隙間が比較的小さいように、密集したパターンで構成される。
【００２２】
第１の剛毛層は、第１と第２の反対側の端部を含んでもよく、第１の接触面は剛毛層の第１の端部に近接し、第２の接触面は剛毛層の第２の端部に近接する。
【００２３】
バッキング部材と第１の剛毛層との間の第３の、又は更なる接触面が、第１の接触面と第２の接触面との間に配置されてもよい。
【００２４】
第１の剛毛層とバッキング部材は、環状であってもよい。第１と第２の接触面はそれぞれ、円周領域を画定してもよい。
【００２５】
第１のチャンバと第２のチャンバは、それぞれ、環状であってもよい。第１のチャンバと第２のチャンバは、それぞれ、円周領域を画定してもよい。したがって、第１のチャンバと第２のチャンバの各々は、エンジンの軸の全周囲にわたって延びて、１つ以上のそれぞれの連続チャンバを形成してもよい。
【００２６】
それぞれの接触面のうちの１つ以上が、各々の接触面から間隔を置いたバッキング部材の別の部分に比べて、相対的に硬質である硬化表面層を含んでもよい。追加的に又は代替的に、それぞれの接触面のうちの１つ以上は、各々の接触面から間隔を置いたバッキング部材の別の部分に比べて、相対的に低い表面粗さ及び相対的に低い摩擦係数のいずれか又は両方を備える表面層を含んでもよい。各接触面は、ダイヤモンド様の炭素コーティングを含んでもよい。各接触面は、酸化された表面層を含んでもよい。各々の接触面は、それぞれの、又は各々の接触面から間隔を置いたバッキング部材の別の部分に比べて、相対的に耐摩耗性が高い耐摩耗性表面層を含んでもよい。そのような表面層は、例えば、電着、電気塗装、スパッタリング、物理的蒸着、又は化学蒸着のうちの１つ以上によって堆積されてもよい。
【００２７】
第２の態様によれば、第１の態様に関連して説明したタイプのブラシシールを備えるガスタービンエンジンが提供される。
【００２８】
第３の態様によれば、剛毛層と、剛毛層と第２の流体圧力領域との間に位置するバッキング部材とを含む、ブラシシールが提供される。バッキング部材は、剛毛層の長さに沿って第１と第２の接触面において剛毛層に接触してもよく、第１の接触面と第２の接触面との間の表面において、剛毛層から間隔を置いて、剛毛層とバッキング部材との間に１つ以上のチャンバを画定してもよい。各チャンバは、第２の流体圧力領域以上の圧力で加圧されて、少なくとも部分的には、剛毛層に作用する軸方向の力に対する反力を与える一方、剛毛層とバッキング部材との間の接触を第１と第２の接触面に維持してもよい。半径方向接触線に隣接して分解されるとき、第１の剛毛層と第１及び第２の接触面それぞれとの間のバッキング部材の集合的接触面は、第１のチャンバ開口部の表面積よりも大きくてもよい。半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に沿って延びてもよい。半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に平行に延びる半径方向線を指し得る。
【００２９】
第４の態様によれば、高流体圧力領域と相対的に低い流体圧力領域との間の軸方向流路内の相対移動可能な部品の間の漏出間隙をシールするための方法を提供する。この方法は、高流体圧力領域と低流体圧力領域との間に第１の剛毛層を構成するステップと、第１の剛毛層及び低流体圧力領域と、かつ、両者の間に、物理的に連通しているバッキング部材を構成するステップと、加圧された流体を、各々のチャンバに供給して、バッキング部材に当たる第１の剛毛層の一部分に対する反力を、少なくとも部分的には、与えるステップと、を含んでもよい。バッキング部材は、第１の接触部材と第２の接触部材を含んでもよい。第１の接触部材は、第１の接触面を備える。第２の接触部材は、第２の接触面を含んでもよい。第２の接触面は、半径方向接触線に沿って第１の接触面から半径方向に変位して、それらの間に第１のチャンバ開口部を画定してもよい。第１の剛毛層は、半径方向接触線に沿って第１の接触面と第２の接触面の両方と物理的に連通して設けられてもよい。第１の剛毛層は、高圧領域とバッキング部材との間に構成されてもよい。接触線に隣接して、第１の剛毛層とそれぞれの接触面との間のバッキング部材の集合的接触面は、第１のチャンバ開口部の表面積よりも大きくてもよい。半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に沿って延びてもよい。半径方向接触線は、半径−方位方向接触平面に平行に延びる半径方向線を意味してもよい。
【００３０】
第５の態様によれば、タービンと、コンプレッサと、タービンをコンプレッサに接続するコアシャフトと、エンジンコアの上流側に配置されたファンであって、複数のファンブレードを備えるファンと、コアシャフトからの入力を受け取り、コアシャフトよりも低い回転速度でファンを駆動するように、ファンへの駆動を出力するギヤボックスと、を備える航空機用ガスタービンエンジンが提供され、このガスタービンエンジンは、任意の他の態様で提供されるブラシシールを備える。
【００３１】
タービンは、第１のタービンであってもよく、コンプレッサは第１のコンプレッサであってもよく、コアシャフトは第１のコアシャフトであってもよい。エンジンコアは、第２のタービンと、第２のコンプレッサと、第２のタービンを第２のコンプレッサに接続する第２のコアシャフトと、を更に備えてもよい。第２のタービン、第２のコンプレッサ、及び第２のコアシャフトは、第１のコアシャフトよりも高い回転速度で回転するように配置されてもよい。
【００３２】
本明細書の他の箇所に記載されるように、本開示は、ガスタービンエンジンに関する。そのようなガスタービンエンジンは、タービンと、燃焼器と、コンプレッサと、タービンをコンプレッサに接続するコアシャフトと、を備えるエンジンコアを備えてもよい。そのようなガスタービンエンジンは、エンジンコアの上流に配置されたファン（ファンブレードを有する）を備えてもよい。
【００３３】
本開示の配置は、特に、ギヤボックスを介して駆動されるファンにとって特に有益であるが、それだけに限定されるものではない。したがって、ガスタービンエンジンは、コアシャフトからの入力を受け取り、コアシャフトよりも低い回転速度でファンを駆動するようにファンへの駆動を出力するギヤボックスを備えてもよい。ギヤボックスへの入力は、コアシャフトから直接に、又はコアシャフトから、例えばスパーシャフト及び／若しくはギヤを介して間接的であってもよい。コアシャフトは、タービンとコンプレッサが同じ速度で回転するように（ファンは、より低速で回転する）、タービンとコンプレッサとを剛性接続してもよい。
【００３４】
本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンは、任意の好適な一般的なアーキテクチャを有してもよい。例えば、ガスタービンエンジンは、タービンとコンプレッサを接続する任意の所望の数のシャフト、例えば、１つ、２つ、又は３つのシャフトを有してもよい。単なる例として、コアシャフトに接続されたタービンは、第１のタービンであってもよく、コアシャフトに接続されたコンプレッサは第１のコンプレッサであってもよく、コアシャフトは、第１のコアシャフトであってもよい。エンジンコアは、第２のタービンと、第２のコンプレッサと、第２のタービンを第２のコンプレッサに接続する第２のコアシャフトとを更に備えてもよい。第２のタービン、第２のコンプレッサ、及び第２のコアシャフトは、第１のコアシャフトよりも高い回転速度で回転するように配置されてもよい。
【００３５】
そのような配置では、第２のコンプレッサは、第１のコンプレッサの軸方向下流に配置されてもよい。第２のコンプレッサは、第１のコンプレッサから流れを受け取る（例えば、概ね環状のダクトを介して、直接受け取る）ように配置されてもよい。
【００３６】
ギヤボックスは、（例えば、使用時に）最低回転速度で回転するように構成されるコアシャフト（例えば、上述の例では第１のコアシャフト）によって駆動されるように配置されてもよい。例えば、ギヤボックスは、最低回転速度で回転するように構成されたコアシャフトのみによって（例えば、上記の例では第２のコアシャフトではなく第１のコアシャフトのみで）駆動されるように配置されてもよい。あるいは、ギヤボックスは、任意の１つ以上のシャフト、上述の例では、例えば、第１及び／又は第２のシャフトによって駆動されるように配置されてもよい。
【００３７】
ギヤボックスは、（ファンへの出力は、コアシャフトから入力よりも低い回転速度であるという意味で）減速ギヤボックスであってもよい。任意のタイプのギヤボックスが使用されてもよい。例えば、ギヤボックスは、本明細書の他の箇所により詳細に記載するように、「遊星」又は「星形」ギヤボックスであってもよい。ギヤボックスは、（入力シャフトの回転速度を出力シャフトの回転速度で除したものと定義される）任意の所望の減速比、例えば、２．５以上、例えば、３〜４．２あるいは３．２〜３．８の範囲、例えば、３、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４、４．１、あるいは４．２程度、又はそれ以上である。ギヤ比は、例えば、前の文における値のうちの任意の２つの間であってもよい。単なる例として、ギヤボックスは、３．１〜３．８又は３．２〜３．８の範囲の比を有する「星形」ギヤボックスであってもよい。いくつかの配置では、ギヤ比はこれらの範囲外であってもよい。
【００３８】
本明細書に記載及び／又は特許請求される任意のガスタービンエンジンでは、燃焼器は、ファン及びコンプレッサの軸方向下流に設けられてもよい。例えば、燃焼器は、第２のコンプレッサが設けられる場合、第２のコンプレッサのすぐ下流（例えば、その出口）であってもよい。更なる例として、第２のタービンが設けられる場合、燃焼器への出口における流れが、第２タービンの入口に与えられてもよい。燃焼器は、タービンの上流側に設けられてもよい。
【００３９】
各コンプレッサ（例えば、上述の第１のコンプレッサ及び第２のコンプレッサ）は、任意の数の段、例えば複数の段を含んでもよい。各段は、ロータブレードの列及び静翼列を含んでもよく、後者は（入射角が可変であってもよいという意味で）可変静翼であってもよい。ロータブレードの列と静翼列とは、互いに軸方向にオフセットされていてもよい。
【００４０】
各タービン（例えば、上述の第１のタービン及び第２のタービン）は、任意の数の段、例えば複数の段を備えてもよい。各段は、ロータブレードの列及び静翼列を含んでもよい。ロータブレードの列と静翼列とは、互いに軸方向にオフセットされていてもよい。
【００４１】
各ファンブレードは、半径方向内側ガス洗浄位置、すなわち０％スパン位置にある、基部（又はハブ）から、１００％スパン位置にある先端まで延びる半径方向スパンを有すると規定されてもよい。ハブにおけるファンブレードの半径と先端におけるファンブレードの半径との比は、０．４、０．３９、０．３８、０．３７、０．３６、０．３５、０．３４、０．３３、０．３２、０．３１、０．３、０．２９、０．２８、０．２７、０．２６、又は０．２５のいずれかより小さいとしてもよい（又はその程度であってもよい）。ハブにおけるファンブレードの半径と先端におけるファンブレードの半径との比は、前の文の値のうちの任意の２つによって限界を規定された、限界を含む範囲、例えば０．２８〜０．３２の範囲、としてもよい（すなわち、それらの値が、上限又は下限を形成してもよい）。これらの比は、一般に、ハブ対先端比と呼ばれることがある。ハブにおける半径と先端における半径は両方とも、ブレードの前縁部（又は軸方向最前部）部分で測定されてもよい。ハブ対先端比は、当然ながら、ファンブレードのガス洗浄部分、すなわち、任意のプラットフォームの半径方向外側の部分に関する。
【００４２】
ファンの半径は、ファンブレードの前縁部でエンジン中心線とファンブレードの先端との間として測定されてもよい。
【００４３】
ファン直径（単にファンの半径の２倍であってもよい）は、２２０ｃｍ、２３０ｃｍ、２４０ｃｍ、２５０ｃｍ（約１００インチ）、２６０ｃｍ、２７０ｃｍ（約１０５インチ）、２８０ｃｍ（約１１０インチ）、２９０ｃｍ（約１１５インチ）、３００ｃｍ（約１２０インチ）、３１０ｃｍ、３２０ｃｍ（約１２５インチ）、３３０ｃｍ（約１３０インチ）、３４０ｃｍ（約１３５インチ）、３５０ｃｍ、３６０ｃｍ（約１４０インチ）、３７０ｃｍ（約１４５インチ）、３８０（約１５０インチ）ｃｍ、３９０ｃｍ（約１５５インチ）、４００ｃｍ、４１０ｃｍ（約１６０インチ）、又は４２０ｃｍ（約１６５インチ）のいずれかより多い（又は、その程度）としてよい。ファン直径は、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする、限界を含む範囲、（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成し得る）、例えば、２４０ｃｍ〜２８０ｃｍ又は３３０ｃｍ〜３８０ｃｍの範囲内としてもよい。
【００４４】
ファンの回転速度は、使用時に、可変としてもよい。一般的に、回転速度は、より高い直径を有するファンについては、より低い。非限定的な、単なる例として、クルーズ条件におけるファンの回転速度は、２５００ｒｐｍ未満としてもよく、例えば２３００ｒｐｍ未満であってもよい。更なる、非限定的な、単なる例として、２２０ｃｍ〜３００ｃｍ（例えば２４０ｃｍ〜２８０ｃｍ又は２５０ｃｍ〜２７０ｃｍ）の範囲のファン直径を有するエンジンのクルーズ条件におけるファンの回転速度は、１７００ｒｐｍ〜２５００ｒｐｍの範囲としてもよく、例えば１８００ｒｐｍ〜２３００ｒｐｍの範囲、例えば１９００ｒｐｍ〜２１００ｒｐｍの範囲であってもよい。更なる、非限定的な、単なる例として、３３０ｃｍ〜３８０ｃｍの範囲のファン直径を有するエンジンのクルーズ条件におけるファンの回転速度は、１２００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍとしてもよく、例えば、１３００ｒｐｍ〜１８００ｒｐｍの範囲、例えば１４００ｒｐｍ〜１８００ｒｐｍの範囲であってよい。
【００４５】
ガスタービンエンジンを使用する際、ファン（関連のファンブレードを備える）は、回転軸の周りを回転する。この回転により、ファンブレードの先端は速度Ｕｔｉｐで運動する。ファンブレード１３によって流れに対して行われる仕事は、流れのエンタルピー上昇ｄＨをもたらす。ファン先端部負荷はｄＨ／Ｕｔｉｐ２と定義することができ、ここで、ｄＨは、ファンにわたるエンタルピー上昇（例えば、１−Ｄ平均エンタルピー上昇）であり、Ｕｔｉｐは、ファン先端、例えば先端の前縁部、の（並進）速度である（前縁部におけるファン先端半径に角速度を乗じたものと定義され得る）。クルーズ条件でのファン先端部負荷は、０．２８、０．２９、０．３０、０．３１、０．３２、０．３３、０．３４、０．３５、０．３６、０．３７、０．３８、０．３９、又は０．４（全ての値が無次元である）のうちのいずれかよりも大きい（又はその程度）としてもよい。ファン先端部の負荷は、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲、例えば、０．２８〜０．３１又は０．２９〜０．３の範囲としてもよい。
【００４６】
本開示によるガスタービンエンジンは、任意の所望のバイパス比を有してもよく、ここで、バイパス比は、バイパスダクトを通る流れの質量流量と、クルーズ条件でコアを通る流れの質量流量との比と定義される。いくつかの配置では、バイパス比は、１０、１０．５、１１、１１．５、１２、１２．５、１３、１３．５、１４、１４．５、１５、１５．５、１６、１６．５、１７、１７．５、１８、１８．５、１９、１９．５、又は２０のいずれかよりも大きい（又はその程度）としてもよい。バイパス比は、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲、例えば、１２〜１６、１３〜１５又は１３〜１４の範囲としてもよい。バイパスダクトは、実質的に環状であってもよい。バイパスダクトは、コアエンジンの半径方向外側にあってもよい。バイパスダクトの半径方向外側表面は、ナセル及び／又はファンケースによって画定されてもよい。
【００４７】
本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンの全体的な圧力比は、（燃焼器に入る前の）最高圧力コンプレッサの出口における淀み圧力に対するファンの上流の淀み圧力の比と定義されてもよい。非限定的な例として、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンの全体的な圧力比は、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５のうちのいずれかより大きい（又はその程度）としてもよい。全体的な圧力比は、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲、例えば、５０〜７０の範囲としてもよい。
【００４８】
エンジンの特定の推力は、エンジンの正味の推力をエンジンを通る総質量流量で除したものと定義されてもよい。クルーズ条件では、本明細書に記載及び／又は特許請求されるエンジンの特定の推力は、１１０Ｎｋｇ−１ｓ、１０５Ｎｋｇ−１ｓ、１００Ｎｋｇ−１ｓ、９５Ｎｋｇ−１ｓ、９０Ｎｋｇ−１ｓ、８５Ｎｋｇ−１ｓ、又は８０Ｎｋｇ−１ｓのうちのいずれか未満（又はその程度）としてもよい。特定の推力は、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲、例えば、８０Ｎｋｇ−１ｓ〜１００Ｎｋｇ−１ｓ、又は８５Ｎｋｇ−１ｓ〜９５Ｎｋｇ−１ｓの範囲としてもよい。そのようなエンジンは、従来のガスタービンエンジンと比較して特に効率的であり得る。
【００４９】
本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンは、任意の所望の最大推力を有し得る。非限定的な例として、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンは、１６０ｋＮ、１７０ｋＮ、１８０ｋＮ、１９０ｋＮ、２００ｋＮ、２５０ｋＮ、３００ｋＮ、３５０ｋＮ、４００ｋＮ、４５０ｋＮ、５００ｋＮ、又は５５０ｋＮのうちのいずれか以上（又はその程度の）の最大推力を生み出すことが可能としてもよい。最大推力は、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲としてもよい。単なる例として、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンは、３３０ｋＮ〜４２０ｋＮの範囲の最大推力、例えば３５０ｋＮ〜４００ｋＮの範囲の最大推力を生み出すことが可能としてもよい。上に言及した推力は、エンジン固定にして、海抜レベルの標準大気条件＋１５℃（周囲気圧１０１．３ｋＰａ、温度３０℃）での最大正味推力としてもよい。
【００５０】
使用時に、高圧タービンへの入口における流れの温度は特に高くてもよい。ＴＥＴと呼ばれることがある、この温度は、例えば、第１のタービン静翼のすぐ上流で、燃焼器への出口で測定されてもよく、第１のタービン静翼は、ノズルガイドベーンと称されてもよい。クルーズでは、ＴＥＴは、１４００Ｋ、１４５０Ｋ、１５００Ｋ、１５５０Ｋ、１６００Ｋ、又は１６５０Ｋのうちのいずれか以上（又はその程度）としてもよい。クルーズにおけるＴＥＴは、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲としてもよい。エンジンの使用における最大ＴＥＴは、例えば、１７００Ｋ、１７５０Ｋ、１８００Ｋ、１８５０Ｋ、１９００Ｋ、１９５０Ｋ、又は２０００Ｋのうちのいずれか以上（又はその程度）としてもよい。最大ＴＥＴは、前の文における値のうちの任意の２つを限界とする（すなわち、それらの値が上限又は下限を形成する）、限界を含む範囲、例えば、１８００Ｋ〜１９５０Ｋの範囲としてもよい。最大ＴＥＴは、例えば、高推力条件、例えば最大離陸（ＭＴＯ）条件で、生じ得る。
【００５１】
本明細書に記載及び／又は特許請求されるファンブレード及び／又はファンブレードの翼型部分は、任意の好適な材料又は材料の組み合わせから製造することができる。例えば、ファンブレード及び／又は翼型の少なくとも一部は、複合体、例えば、金属母材複合体、及び／又は炭素繊維などの有機母材複合体から少なくとも部分的に製造されてもよい。更なる例として、ファンブレード及び／又は翼型の少なくとも一部は、チタン系金属又はアルミニウム系材料（アルミニウム−リチウム合金など）又は鋼系材料などの金属から、少なくとも部分的には、製造されてもよい。ファンブレードは、異なる材料を使用して製造された少なくとも２つの領域を備えてもよい。例えば、ファンブレードは、保護前縁部を有してもよく、これは、ブレードの残りの部分よりも（例えば、鳥類、氷又は他の材料による）衝撃に耐える材料を使用して製造してもよい。そのような前縁部は、例えば、チタン又はチタン系合金を使用して製造してもよい。したがって、単なる例として、ファンブレードは、チタン先端縁を有する炭素繊維又は（アルミニウム−リチウム合金など）アルミニウム系本体を有してもよい。
【００５２】
本明細書で説明及び／又は特許請求されるファンは、中央部分を備えてもよく、この中央部分からファンブレードは、例えば半径方向に延びてもよい。ファンブレードは、任意の所望の方法で中央部分に取り付けてもよい。例えば、各ファンブレードは、ハブ（又はディスク）内の対応するスロットに係合し得る固定具を備えてもよい。単なる例として、そのような固定具は、ファンブレードをハブ／ディスクに固定するために、ハブ／ディスク内の対応するスロット内に、挿入及び／又は係合することができる、あり継ぎの形態であってもよい。更なる例として、ファンブレードは、中央部分と一体的に形成されてもよい。そのような配置は、ブレード付きディスク又はブレード付きリングと称されてもよい。そのようなブレード付きディスク又はブレードリングを製造するために、任意の好適な方法を用いることができる。例えば、ファンブレードの少なくとも一部は、ブロックから機械加工されてもよく、及び／又は、ファンブレードの少なくとも一部は、線形摩擦溶接などの溶接によってハブ／ディスクに取り付けられてもよい。
【００５３】
本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンは、可変面積ノズル（ＶＡＮ）を備えても、備えなくてもよい。そのような可変領域ノズルは、バイパスダクトの出口面積を使用時に変化させることが可能であってもよい。本開示の一般原理は、ＶＡＮを備えて、又は備えずに、エンジンに適用することができる。
【００５４】
本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンのファンは、任意の所望の数のファンブレード、例えば１４、１６、１８、２０、２２、２４、又は２６個のファンブレードを有してもよい。
【００５５】
本明細書で使用するとき、クルーズ条件は、通常の意味を有し、当業者によって容易に理解されるであろう。したがって、航空機用の所与のガスタービンエンジンについては、当業者は、クルーズ条件が、ガスタービンエンジンが取り付けられるように設計される航空機の所与のミッション（「経済的ミッション」と呼ばれることがある）のミッドクルーズにおけるエンジンの運転点を意味することを、直ちに認識するであろう。この点については、ミッドクルーズは、上昇の頂点と下降の開始との間に燃焼される全燃料の５０％がそれまでに燃焼された、航空機の飛行サイクルにおける点である（これは、上昇の頂点と下降の開始との間の時間及び／又は距離に換算して、中間点によって近似することができる）。このように、クルーズ条件は、ガスタービンエンジンが取り付けられるように設計された航空機のミッドクルーズにおける定常状態運転（すなわち、一定の高度及び一定のマッハ数を維持する）を、その航空機が備えるエンジンの数を考慮したうえで、確実に行う推力を与えるガスタービンエンジンの運転点を規定する。例えば、エンジンが、同じタイプの２つのエンジンを有する航空機に取り付けられるように設計されている場合、そのエンジンは、ミッドクルーズでその航空機の定常状態運転に必要とされる総推力の半分を与えるクルーズ条件。
【００５６】
換言すると、航空機用の所与のガスタービンエンジンについて、クルーズ条件は、（ミッドクルーズ高度におけるＩＳＯ  ２５３３による国際標準大気条件に従って定義される）ミッドクルーズ大気条件で、（航空機搭載の他のエンジンと組み合わせて−所与のミッドクルーズのマッハ数での、ガスタービンエンジンが取り付けられるように設計された航空機の定常状態運転を行わせるために必要な）仕様推力を与えるエンジンの運転点と定義される。航空機用の任意の所与のガスタービンエンジンについて、ミッドクルーズ推力、大気条件、及びマッハ数が既知であり、したがって、クルーズ条件におけるエンジンの運転点は明確に定義される。
【００５７】
単なる例として、クルーズ条件における前進速度は、マッハ０．７〜０．９の範囲の任意の点、例えば、０．７５〜０．８５、例えば、０．７６〜０．８４、例えば、０．７７〜０．８３、例えば、０．７８〜０．８２、例えば０．７９〜０．８１の範囲、例えば、マッハ０．８程度、マッハ０．８５程度、又は０．８〜０．８５の範囲の任意の点とすることができる。これらの範囲内の任意の単一速度は、クルーズ条件の一部であってもよい。一部の航空機については、クルーズ条件は、これらの範囲外であってもよく、例えば、マッハ０．７よりも低いか、又はマッハ０．９より高くてもよい。
【００５８】
単なる例として、クルーズ条件は、１００００ｍ〜１５０００ｍの範囲の高度、例えば、１００００ｍ〜１２０００ｍの範囲、例えば、１０４００ｍ〜１１６００ｍ（約３８０００ｆｔ）の範囲、例えば、１０５００ｍ〜１１５００ｍの範囲、例えば、１０６００ｍ〜１１４００ｍの範囲、例えば、１０７００ｍ（約３５０００ｆｔ）〜１１３００ｍの範囲、例えば１０８００ｍ〜１１２００ｍの範囲、例えば１０９００ｍ〜１１１００ｍの範囲、例えば１１０００程度の、高度における（国際標準大気ＩＳＡによる）標準大気条件に対応し得る。クルーズ条件は、これらの範囲内の任意の所与の高度における標準大気条件に一致してもよい。
【００５９】
単なる例として、クルーズ条件は、高度３８０００ｆｔ（１１５８２ｍ）の高度で、前進マッハ数０．８で、（国際標準大気による）標準大気条件で、既知の要求推力レベル（例えば、３０ｋＮ〜３５ｋＮの範囲の値）を与えるエンジンの運転点に対応してもよい。更なる、単なる例として、クルーズ条件は、前進マッハ数０．８５で、高度３５０００ｆｔ（１０６６８ｍ）における（国際標準大気による）標準大気条件で、既知の要求推力レベル（例えば、５０ｋＮ〜６５ｋＮの範囲の値）を与えるエンジンの運転点に対応してもよい。
【００６０】
使用時に、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンは、本明細書の他の箇所において定義されるクルーズ条件で動作してもよい。そのようなクルーズ条件は、推進推力を与えるために、少なくとも１基（例えば、２基又は４基）のガスタービンエンジンを装備する航空機のクルーズ条件（例えば、ミッドクルーズ条件）によって決定されてもよい。
【００６１】
一態様によれば、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンを備える航空機が提供される。この態様に係る航空機は、ガスタービンエンジンが取り付けられるように設計された航空機である。したがって、本態様によるクルーズ条件は、本明細書の他の箇所において定義されるように、航空機のミッドクルーズに対応する。
【００６２】
一態様によれば、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンを運転する方法が提供される。この運転は、本明細書の他の箇所に定義されるクルーズ条件（例えば、推力、大気条件、及びマッハ数に関して）であってもよい。
【００６３】
一態様によれば、本明細書に記載及び／又は特許請求されるガスタービンエンジンを備える航空機を動作させる方法が提供される。本態様による動作は、本明細書の他の箇所に定義されるように、航空機のミッドクルーズでの運転を含んでもよい（又はこれであってもよい）。
【００６４】
当業者は、互いに排他的である場合を除き、上記態様のいずれか１つに関連して記載される特徴は、必要な変更を加えて、任意の他の態様に適用され得ることを理解するであろう。更に、相互に排他的である場合を除き、本明細書に記載するいずれの特徴も、任意の態様に適用してもよく、及び／又は本明細書に記載する任意の他の特徴と組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
ここで、図を参照して、実施形態を、単なる例示として、説明する。
【図１】ガスタービンエンジンの側面断面図を示す。
【図２】ギヤ付きファン・ガスタービンエンジンの機械的配置を示す。
【図３】エピサイクリックギヤボックスの配置を示す。
【図４ａ】ブラシシールの断面図を示す。
【図４ｂ】図４ａに示すブラシシールの正面図を示す。
【図５ａ】本開示のブラシシール配置の断面図を示す。
【図５ｂ】図５ａに示す配置の正面図である。
【図５ｃ】図５ａ及び図５ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図６ａ】図５ａ及び図５ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図６ｂ】図５ａ及び図５ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図６ｃ】図５ａ〜図６ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図７ａ】図５ａ及び図５ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図７ｂ】図５ａ及び図５ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図８ａ】図７ａ及び図７ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図８ｂ】図７ａ及び図７ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図９ａ】図６ａ及び図６ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図９ｂ】図６ａ及び図６ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図１０ａ】図９ａ及び図９ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【図１０ｂ】本発明の実施例による、図９ａ及び図９ｂに示す実施例の修正配置を示す。
【本開示の詳細な説明】
【００６６】
図１は、主回転軸９を有するガスタービンエンジン１０を示す。エンジン１０は、空気取り入れ口１２と、２つの空気流、すなわち、コア空気流Ａとバイパス空気流Ｂを生成する推進ファン２３と、を備える。ガスタービンエンジン１０は、コア空気流Ａを受け取るコア１１を備える。エンジンコア１１は、軸流方向に直列に、低圧コンプレッサ１４と、高圧コンプレッサ１５、燃焼装置１６と、高圧タービン１７と、低圧タービン１９と、コア排気ノズル２０とを備える。ナセル２１は、ガスタービンエンジン１０を囲み、バイパスダクト２２及びバイパス排気ノズル１８を画定する。バイパス流Ｂは、バイパスダクト２２を通って流れる。ファン２３は、シャフト２６及びエピサイクリックギヤボックス３０を介して低圧タービン１９に取り付けられ、これによって駆動される。
【００６７】
使用時には、コア気流Ａは、低圧コンプレッサ１４によって加速、圧縮され、高圧コンプレッサ１５に誘導され、そこで、更に圧縮が行われる。高圧コンプレッサ１５から排気された圧縮空気は、燃焼装置１６内に誘導され、そこで、燃料と混合され、混合物が燃焼される。次いで、得られた高温燃焼生成物は、ノズル２０を通って排出されて推進推力を与える前に、高圧及び低圧タービン１７、１９を通って膨張し、それによって、それらを駆動する。高圧タービン１７は、好適な相互連結シャフト２７を介して高圧コンプレッサ１５を駆動する。ファン２３は、概して、推進推力の大部分を提供する。エピサイクルギヤボックス３０は、減速ギヤボックスである。
【００６８】
ギヤ付きファン・ガスタービンエンジン１０の例示的な配置を図２に示す。低圧タービン１９（図１を参照）は、エピサイクリック歯車配置３０のサンホイール、すなわち、太陽歯車２８に連結されたシャフト２６を駆動する。太陽歯車２８の半径方向外側にあり、それと噛み合う複数の遊星歯車３２は、遊星キャリア３４によって互いに連結されている。遊星キャリア３４は、遊星歯車３２を拘束して、太陽歯車２８の周囲を、歳差運動させると同時に、各遊星歯車３２がそれ自体の軸を中心に回転することを可能にする。遊星キャリア３４は、エンジン軸９を中心としたファン２３の回転を駆動するために、連結部３６を介して、そのファンに連結される。遊星歯車３２の半径方向外側にあり、それと噛み合う環状歯車３８は、連結部４０を介して固定支持構造２４に連結される。
【００６９】
なお、本明細書で使用するとき、用語「低圧タービン」と「低圧コンプレッサ」は、それぞれ、最低圧タービン段と最低圧コンプレッサ段（すなわち、ファン２３を含まない）、並びに／又は、エンジンにおける最低回転速度で、相互接続シャフト２６によって共に接続されるタービン及びコンプレッサ段（すなわち、ファン２３を駆動するギヤボックス出力シャフトを含まない）を意味するものと解し得ることに注意すべきである。いくつかの文献では、本明細書で言及される「低圧タービン」と「低圧コンプレッサ」は、代替的に「中間圧力タービン」と「中間圧力コンプレッサ」として知られる。そのような代替的な命名法が使用される場合、ファン２３は、第１の、又は最低の圧力の、圧縮段と呼ばれることがある。
【００７０】
エピサイクリックギヤボックス３０は、図３に、より詳細に例示されている。太陽歯車２８、遊星歯車３２、及び環状歯車３８は、各々、他の歯車と噛み合うように、その周辺部周りに歯を備える。しかしながら、明確に示すために、歯の例示的な部分のみを図３に示す。４つの遊星歯車３２を図示してあるが、特許請求される発明の範囲内で、より多い又はより少ない遊星歯車３２が、設けられてもよいことは、当業者には明らかである。遊星エピサイクリックギヤボックス３０の実際の適用は、一般的には、少なくとも３つの遊星歯車３２を備える。
【００７１】
図２及び図３に例として示されるエピサイクリックギヤボックス３０は、遊星キャリア３４が、連結部３６を介して出力シャフトに連結され、環状歯車３８が固定されているという点で、遊星タイプである。しかしながら、任意の他の好適なタイプのエピサイクリックギヤボックス３０を使用してもよい。更なる例として、エピサイクリックギヤボックス３０は、遊星キャリア３４が固定保持される星形配置であって、環状歯車３８の回転が可能にされていてもよい。そのような配置では、ファン２３は、環状歯車３８によって駆動される。更なる代替例として、ギヤボックス３０は、環状歯車３８及び遊星キャリア３４が両方とも回転可能にされる、差動ギヤボックスであってもよい。
【００７２】
図２及び図３に示される配置は単なる例であり、様々な代替例が本開示の範囲内であることが理解されるであろう。単なる例として、エンジン１０内のギヤボックス３０の位置を特定するために、及び／又はギヤボックス３０をエンジン１０に接続するために、任意の好適な配置を用いることができる。更なる例として、ギヤボックス３０とエンジン１０の他の部品（入力シャフト２６、出力シャフト、及び固定構造２４など）との間の接続（例えば、図２の例における連結部３６、４０など）は、任意の所望の剛性又は柔軟性を有し得る。更なる例として、エンジンの回転部品と静止部品との間（例えば、ギヤボックスからの入力シャフト及び出力シャフトと、ギヤボックスケーシングなどの固定構造体との間）のベアリングの任意の好適な配置を使用することができ、本開示は、図２の例示的な配置に限定されない。例えば、ギヤボックス３０が星形配置（上述）を有する場合、当業者は、出力と支持連結部、及びベアリング位置の配置が、典型的には、図２の例として示されるものとは異なることを容易に理解するであろう。
【００７３】
したがって、本開示は、ギヤボックスの種類（例えば、星形又は遊星形）、支持構造体、入力及び出力シャフト配置、並びにベアリング位置の任意の配置を有するガスタービンエンジンにも及ぶ。
【００７４】
任意選択的に、ギヤボックスは、追加の及び／又は代替的な構成要素（例えば、中間圧力コンプレッサ及び／又はブースターコンプレッサ）を駆動してもよい。
【００７５】
本開示が適用され得る、その他のガスタービンエンジンは、代替的な構成を有してもよい。例えば、そのようなエンジンは、代替的な数のコンプレッサ及び／若しくはタービン、並びに／又は代替的な数の相互連結シャフトを有してもよい。更なる例として、図１に示すガスタービンエンジンは、分割流ノズル１８、２０を有し、これは、バイパスダクト２２を通る流れが、コアエンジンノズル２０から分離され、半径方向外側にある独自のノズル１８を有することを意味する。ただし、これは制限的ではなく、本開示の任意の態様はまた、バイパスダクト２２を通る流れとコア１１を通る流れとが、混合流ノズルと称されることがある単一のノズルの前（又は上流）で、混合又は組み合わせられるエンジンにも適用され得る。１つ又は両方のノズル（混合流であれ、分割流であれ）は、固定又は可変面積を有してもよい。記載した実施例は、ターボファンエンジンに関するものであるが、本開示は、例えば、開放ロータ（ファン段がナセルによって取り囲まれていない）又はターボプロップエンジンなどの任意のタイプのガスタービンエンジンに適用することができる。いくつかの配置では、ガスタービンエンジン１０はギヤボックス３０を備えなくてもよい。
【００７６】
ガスタービンエンジン１０及びその構成要素の幾何学的形状は、従来の軸線システムによって規定され、（回転軸９と整列する）軸方向、半径方向（図１の底から上への方向）、及び周方向（図１の図のページに対して垂直）を含む。軸方向、半径方向、及び周方向は互いに垂直である。
【００７７】
図４ａは、米国特許第６，１７３，９６２号に開示されているタイプのブラシシール配置の断面図を示す。この配置は、一般に１１０で示される単一のブラシシール要素を含む。ブラシシール要素１１０は、環状静止部品１１１及び回転可能シャフト１１２を含む、相対移動可能な部品の間に位置する。ブラシシール要素１１０は、静止部品１１１の半径方向内側部分によって画定されるハウジング凹部１１１ａ内に位置する。ブラシシール要素１１０は、取り付けリング１１４と、環状バッキング部材１１６と、半径−方位方向角接触平面上の半径線に対して反時計回り方向に傾いている、緊密な束をなす半径方向内向きの剛毛１１８の環状層と、を備える。
【００７８】
更なる配置では、ブラシシール要素１１０のバッキング部材１１６は、その半径方向深さの大部分において、ブラシシール要素１１０を加圧して、バッキング部材１１６との接触をはずれた、剛毛層の一部分を支持するために、単一の半径方向に延びる凹部又はチャンバを与える、剛毛１１８の束の隣接面に対して軸方向において離間した関係を有する。この配置は、背圧の表面の最大化、及び、剛毛１１８とバッキングリングとの間に作用する力の最小化を可能にし、個々の剛毛がバッキング部材１１６に対してより自由に動くことを可能にする。この効果を達成するために、バッキング部材１１６の半径方向内周には、軸方向に向けられた直立環状フランジ１２４が設けられ、この直立環状フランジは、バッキング部材１１６の半径方向の最も内側の位置で、剛毛１１８と係合する。フランジ１２４のリップは、剛毛層の下流側の面との環状接触面を備える。したがって、バッキング部材１１６の残りの部分は、剛毛１１８の層から軸方向に離間され、それにより、バッキング部材１１６、フランジリップ１２４、及び剛毛層が協力して単一の環状チャンバ１２５を画定する。更なる例では、チャンバ１２５は、半径方向の壁又は仕切りによって部分環状セグメントに再分割されて、複数の、部分環状セグメント化されたチャンバを形成し、それにより、周方向の流体流を妨げてもよい。加圧された流体１３１の供給源は、静的部品１１１に形成された連通通路１２６を介して、チャンバ１２５、又は部分環状セグメント化されたチャンバと連通するように設けられ、通路１２６は、流体の流れを測定するための狭窄部１２６ａを含む。このようにして、この配置は、チャンバ１２５を圧力上昇させて、直立環状フランジ１２４から剛毛１１８を持ち上げようとするものである。
【００７９】
図４ｂは、図４ａに先に示したブラシシール配置の正面図を示す。剛毛１１８は、自由端１２０がシャフト１１２の表面と、軽く、かつその接線と角度をなして、係合するように、円周方向に傾斜していることが、示されている。バッキング部材１１６の半径方向内径は、シャフト１１２の半径方向外径よりも大きく、バッキング部材１１６の半径方向内径は、設計限界内でのシャフト１１２の熱膨張効果及び軌道運動に適応するのに十分な間隔距離を含む。バッキング部材１１６は、取り付けリング１１４からシャフト１１２に向かって半径方向内向きに延びる。バッキング部材１１６は、軸方向に、すなわち、図４ａで見ると、左から右へ、剛毛１１８の軸支持を与えるように、剛毛１１８の層の下流側の面に隣接して位置する。バッキング部材１１６は、バッキング部材１１６の半径方向内側部分に平坦面を含み、この面は、全体にわたって剛毛層１１８と公称接触している。
【００８０】
図５ａは、高圧上流領域２２９と、相対的に低圧の下流領域２３０との間に位置する、本発明の実施例によるブラシシール配置の半径方向−軸方向平面の断面図を示す。図示された実施例は、相対的可動部品の間に位置する、全体にわたり、２１０で示される単一のブラシシール要素を含み、これは、環状静止部品及び回転可能なシャフト（図示せず）を備える。実施例によれば、ブラシシール要素２１０は、静止部品の半径方向内側部分によって画定されるハウジング凹部内に位置する。ブラシシール要素２１０は、取り付けリング２１４、バッキング部材２１６、及び緊密な束の半径方向内向きの剛毛２１８の層を含む。図示の例などのいくつかの実施例では、バッキング部材２１６は、環状バッキング部材である。剛毛２１８は、半径−方位方向角方向の接触平面上の半径方向線に対して反時計回り方向に傾いていることが、示されている。この傾きの方向は、シャフトが主に時計回り方向に回転するときに最も好適である。いくつかの実施例では、剛毛２１８は、主に反時計回り方向に回転する回転可能なシャフトに対して、反対方向に傾いていてもよい。しかしながら、傾きの方向は、要件に従って変化してもよく、それぞれの図面に示される特定の構成に限定されないことが理解されるであろう。
【００８１】
バッキング部材２１６は、軸方向、すなわち図５ａで見た左から右、において、剛毛２１８の軸方向支持を提供するように、剛毛層２１８の下流面に隣接して配置される。ブラシシール要素２１０のバッキング部材２１６は、その半径方向深さの大部分について、剛毛２１８の束の隣接面と軸方向に接触する関係を有する。したがって、バッキング部材２１６は、第１の接触位置２４４に位置する第１の接触部材２３４を備える。第１の接触位置２４４は、いくつかの実施例によれば、バッキング部材２１６の半径方向内周に位置する。第１の接触部材２３４は、いくつかの実施例によれば、軸方向に向けられた直立環状体の形態であってもよい。図示の例では、第１の接触部材２３４は、軸方向に向けられた直立環状フランジの形態である。したがって、第１の接触部材２３４は、半径方向に延びる接触線２０９に沿って剛毛２１８と接触するように構成された、上流側を向いた、半径方向に延びる接触面を含むことが理解されるであろう。第１接触部材２３４の接触面は、第１の接触面２５４と呼ばれる。したがって、第１の接触面２５４が剛毛２１８に接触する接触線２０９に沿った表面は、第１の接触面２６４を定める。いくつかの実施例では、第１の接触面２６４は矩形であってもよい。更なる例では、第１の接触面２６４は、必要に応じて、２次元又は３次元の球状、楕円、卵形、又は幾何学的な断面のうちのいずれか１つであってもよい。更なる実施例では、第１の接触部材２３４のリップは、曲面であってもよい。そのような曲面のリップは、接触角であることと関係なく、鋭い縁部が剛毛層２１８を擦ることを防止するのに役立ち得る。
【００８２】
バッキング部材２１６はまた、第２の接触位置２４５に位置する第２の接触部材２３５を含む。第２の接触位置２４５は、第１の接触位置２４４の半径方向外側にある位置に配置される。図５ａに示すような、いくつかの例では、第２の接触位置は、バッキング部材２１６の半径方向外側位置にある。したがって、第２の接触位置２４５は、半径−方位方向平面上の半径方向接触線２０９に沿って第１の接触位置２４４から離間している。第２の接触部材２３５は、いくつかの実施例によれば、軸方向に向けられた直立環状体の形態である。示された実施例では、第２の接触部材２３５は、半径−方位方向平面上の半径方向接触線２０９に沿って剛毛２１８と接触するように構成された、上流側を向いた、半径方向に延びる接触面を備える。第２の接触部材の接触面は、第２の接触面２５５と呼ばれる。したがって、第２の接触面２５５が剛毛２１８に接触する半径−方位方向接触平面上の半径方向接触線２０９に沿った表面は、第２の接触面２６５を定める。いくつかの実施例では、第２の接触面２６５は矩形であってもよい。更なる例では、第２の接触面２６５は、必要に応じて、２次元又は３次元の球状、楕円、卵形、又は幾何学的な断面のうちのいずれか１つであってもよい。更なる実施例では、第２の接触部材のリップは、曲面を有してもよい。
【００８３】
図５ａに示される例など、いくつかの例では、第２の接触面２６５は、第１の接触面２６４よりも大きい。更なる実施例では、第２の接触面２６５は、第１の接触面２６４と実質的に同等であってもよいことが理解されるであろう。更なる実施例では、第２の接触面２６５は、第１の接触面２６４のものよりも小さくてもよい。
【００８４】
いくつかの実施例では、図５ａに示すように、バッキング部材２１６は、第３の接触位置２４６に位置する第３の接触部材２３６を含む。第３の接触位置は、第１の位置２４４の半径方向外側であって、第２の接触位置２４５の半径方向内側の位置にある。図５ａに示すような、いくつかの例では、第３の接触位置は、バッキング部材２１６の半径方向の中間位置にある。したがって、第３の接触位置２４６は、半径−方位方向接触平面上の半径方向接触線２０９に沿って、第１の接触位置２４４から離間している。更に、第３の接触位置２４６は、半径−方位方向接触平面上の半径方向接触線２０９に沿って、第１の接触位置２４４から離間している。第３の接触部材２３６は、いくつかの実施例によれば、軸方向を向いた、直立環状体の形態であってもよい。したがって、第３の接触部材２３６は、半径−方位方向接触面上の半径方向接触線２０９に沿って剛毛２１８と接触するように構成された、上流側を向いた、半径方向に延びる接触平面を備えてもよい。第３の接触部材２３６の接触面は、第３の接触面２５６と呼ばれる。したがって、第３の接触面２５６が剛毛２１８に接触する半径方向接触平面２０９に沿った表面は、第３の接触面２５６を定める。いくつかの実施例では、第３の接触面２５６は矩形であってもよい。更なる例では、第３の接触面２５６は、必要に応じて、２次元又は３次元の球状、楕円、卵形、又は幾何学的な断面のうちのいずれか１つであってもよい。更なる実施例では、第３の接触部材２３６のリップは、曲面を有してもよい。
【００８５】
更なる実施例では、バッキング部材２１６は、第４又は更なる接触位置に位置する第４又は更なる接触部材（図示せず）を含んでもよいことが理解されるであろう。そのような実施例では、第４又は更なる接触部材は、第３の接触位置２４６に位置する第３の接触部材２３６を準用し、概して同様であってよい。
【００８６】
いくつかの実施例では、第３の接触面２５６は、第１と第２の接触面２６４、２６５のいずれか又は両方よりも大きくてもよい。更なる実施例では、第３の接触面２５６は、第１と第２の接触面２６４、２６５のいずれか又は両方と実質的に同等であってもよい。また更なる実施例では、第３の接触面２５６は、第１と第２の接触面２６４、２６５のいずれか又は両方よりも小さくてもよい。
【００８７】
図５ａに示すように、第１の接触面２５４と第２の接触面２５５との間のバッキング部材２１６の表面は、剛毛２１８の層から軸方向に離間している。したがって、バッキング部材２１６、第１の接触部材２２４、第２の接触部材２３５、及び剛毛層２１８は協力して第１のチャンバ２２５を画定する。したがって、第１のチャンバ２２５は、第１のチャンバ開口部２７４を備える。第１のチャンバ開口部２７４は、半径−方位方向接触平面の半径方向接触線２０９に隣接して分解されてもよい。更なる例では、バッキング部材２１６、第１の接触部材２２４、第２の接触部材２３５、第３の接触部材２３６、及び剛毛層２１８は協力して２つ以上のチャンバを画定する。図５ａに示される例では、第３の接触部材２３６を含めることにより、バッキング部材２１６と剛毛２１８の層との間の空間を分割して、第１のチャンバ２２５及び第２のチャンバ２２６を形成する。したがって、第２のチャンバ２２６は、第２のチャンバ開口部２７５を備える。第２のチャンバ開口部２７５は、半径−方位方向接触平面の半径方向接触線２０９に隣接して分解されてもよい。第１のチャンバ２２５は、第１の接触部材２３４と第３の接触部材２３６との間に延びる。第２のチャンバ２２５は、第３の接触部材２３６と第２の接触部材２３５との間に延びる。いくつかの例では、第１のチャンバ２２５は、環状の第１のチャンバ２２５であってもよい。追加的に又は代替的に、第２のチャンバは、環状の第２のチャンバ２２６であってもよい。したがって、いくつかの例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６の両方は、環状であってもよい。
【００８８】
半径−方位方向接触平面の半径方向接触線２０９に隣接して分解されると、バッキング部材２１６の、それぞれ、第１と第２の接触面２５４、２５５の集合的接触面は、第１のチャンバ開口部２７４の表面積よりも大きいことが理解されるであろう。追加的に又は代替的に、半径−方位方向接触平面の半径方向接触線２０９に隣接して分解されると、バッキング部材２１６の、それぞれ、第１、第２、及び第３の接触面２５４、２５５、２５６の集合的接触面は、第１と第２のチャンバ開口部２７４、２７５の集合的な表面積よりも大きい。追加的に又は代替的に、半径−方位方向接触平面の半径方向接触線２０９に隣接して分解されると、バッキング部材の、それぞれ、第１、第２、第３、又は更なる接触面の集合的接触面は、第１、第２、又は更なるチャンバ開口部の集合的表面よりも大きい。
【００８９】
図５ａはまた、第３の接触部材２３６の本体内に構成された第１の通路２４０の輪郭を示す。更なる例では、第３の接触部材２３６は、２つ以上の第１の通路２４０を含んでもよい。示された特定の実施例では、第１の通路２４０は、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６との間で半径方向に延びる。したがって、第１の通路２４０は、使用時に、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６との間の流体の流れを可能にし、逆方向も同様である。このようにして、使用時に、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６の両方内に加圧された流体が提供されて、使用時に、バッキング部材２１６に当たる剛毛２１８に働く力に対する反力を、少なくとも部分的に、与える。更なる例では、図５ｃに示されるように、この配置は、図５ａのそれと概して同様であるが、第１の通路２４０が、第３の接触部材２３６自体の本体内に構成され、それを通って延びるのではなく、任意選択的に、第３の表面２５６上に配置されるか、又は第３の表面２５６を形成する点は別である。
【００９０】
再び図５ａを参照すると、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６は、バッキング部材２１６の全周の周りに連続的に延びて、それぞれ、第１の環状チャンバ２２５と、それぞれ、第２の環状チャンバ２２６を形成し、その特徴は、図５ａ〜図１０ｂに示される実施例のいずれかに適用されてもよい。更なる例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６は、半径方向の壁（図示せず）によって部分環状セグメントに、更に分割され、実質的に、複数の半径方向にセグメント化されたチャンバを形成してもよい。このようにして、チャンバ２２５、２２６を、それぞれ、更に分割することは、チャンバ内の円周方向の流体流を制限することができ、有益である。
【００９１】
ここで図５ｂを参照すると、図５ａに記載された配置の正面図が示されており、これは、剛毛層２１８がバッキング部材２１６及び半径方向接触線２０９に対して配向される剛毛２１９の一般的な配向を示す。第１の通路２４０の少なくとも一部の軸である第１の通路軸２４１は、半径方向に延びることが示されており、半径方向は、半径方向接触線２０９に対して少なくとも実質的に平行である。
【００９２】
図５ａ〜６ｃ及び図９ａ〜１０ｂに示される実施例では、ブラシシール配置に加圧された流体を供給するように示された専用の圧力供給部は、剛毛層２１８を通って、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６に入る、加圧された流体の流れ以外にはない。したがって、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に加圧された流体を供給するために、加圧された流体２３１の分離した供給源も、図７ａ〜８ｂに示すタイプの第２通路２５０も、存在しない。いくつかの実施例では、図７ａ〜図８ｂに示すように、ブラシシール配置に加圧された流体で供給するための専用の圧力供給部が、図５ａ〜図６ｃ及び図９ａ〜図１０ｂに示され、記載された配置に適用されてもよいことが理解されるであろう。したがって、図５ａ〜図６ｃ及び図９ａ〜図１０ｂに示された配置は、加圧された流体の供給源と、第１及び第２のチャンバ２２５、２２６のいずれか又は両方との間に、半径方向に延びる第２の通路を備えてもよい。
【００９３】
図５ａ〜図６ｃ及び図９ａ〜図１０ｂに示される例では、加圧された流体をブラシシール配置に供給するための専用の圧力供給部がないにもかかわらず、各々の第１の通路２４０が、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６との間に、いずれの方向にも、加圧された流体の流れを可能にする。それぞれのチャンバ２２５、２２６内の加圧された流体は、相対的に高い圧力のチャンバ２２５、２２６の間で、相対的に低い圧力のチャンバ２２５、２２６に向かって流れることが理解されるであろう。したがって、いくつかの実施例では、第１の通路２４０が、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６との間の加圧された流体の流れを、いずれの方向にも、可能にしてもよい。図５ａ〜図６ｃに示す例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方の圧力は、剛毛層２１８を通って軸方向に下流に流れる上流領域２２９からの作動流体圧力及び漏出流と、第１の接触部材２３４を通過して、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方から出る漏出流によって決定される。いくつかの実施例では、剛毛２１８の孔隙率を増加させるか、又は剛毛２１８の密度を低下させて、この領域において剛毛２１８を通る作動流体の漏出を促してもよい。したがって、一旦定常状態に達すると、均衡流体圧力が第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に確立される。
【００９４】
均衡流体圧力は、高圧力の上流領域２２９と相対的に低い圧力の下流領域２３０との間の流体圧力の値を与える。第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における均衡圧力は、領域２３０内の下流側圧力よりも高くてもよい。したがって、使用時に、相対的に低い圧力の下流領域２３０の圧力を上回る、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における均衡圧力は、剛毛２１８に作用する、軸方向下流側に向けられた力と、少なくとも部分的には、均衡する。いくつかの実施例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における均衡圧力は、相対的に低い圧力の下流領域２３０の流体圧力よりも、相対的に高い圧力の上流領域２２９の流体圧力に実質的に近い。いくつかの例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における均衡圧力は、相対的に高い圧力の上流領域２２９の流体圧力以下である。更なる例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方が、外部加圧された流体の供給源に流体接続されている場合、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における均衡圧力は、相対的に高い圧力の上流領域２２９の流体圧力以上であってもよい。
【００９５】
図６ａ及び図６ｂは、先に図５ｃに示した実施例の修正配置を示す。具体的には、第１の通路２４０は、第３の表面２５６上に位置するか、又は第３の表面２５６として形成される。更に、第１の通路２４０と第１の通路軸２４１のいずれか又は両方が、半径方向接触線２０９から傾いて離れる方向に延びることが示されている。このようにして、第１の通路軸２４１は、剛毛２１９の全体的な配向方向に対して実質的に垂直な方向に延びる。第１の通路２４０と第１の通路軸２４１のいずれか又は両方を、このように、傾けることにより、剛毛２１８が、各々の第１の通路２４０の内部に捕捉される可能性が低減される。更に、各々の第１の通路２４０は、使用時に、バッキング部材２１６に当たる、シールの上流の領域２２９内の流体によって剛毛２１８に働く力に対する、反力を与えてもよい。
【００９６】
図６ｃは、更なる記載された実施形態のいずれかで使用され得る、図５ａ〜図６ｂの構成に追加される、更なる構成を示し、ここで、第３の接触部材２３６は、第３の接触面２５６の曲面の、又は丸みを帯びた、縁部を含む。そのような特徴は、図示され、記載された配置に比べて、第３の接触面２５６の低減をもたらし得る一方、接触角にかかわらず、鋭い縁部が剛毛層２１８を擦ることを防止するのを助けることができる。
【００９７】
ここで図７ａ及び図７ｂを参照すると、示された配置は、図５ａ及び図５ｂの配置と概して同様であるが、ここに説明する特徴は別である。適切な場合、同様の特徴は、図５ａ〜図６ｃの特徴に対応する参照番号を与えられている。図５ａ〜図６ｃに関して説明された特徴は、必要な変更を加えて、図７ａ及び図７ｂの配置に適用され得ることが理解されるであろう。図７ａの配置を参照すると、図７ａは、第２の接触部材２３５内に構成され、第２の接触部材２３５を通って延びる第２の通路２５０を備える。更なる実施例では、第２の接触部材２３５は、２つ以上の第２の通路２５０を備えてもよい。したがって、それぞれの、又は各々の第２通路２５０は、各々の第１の通路２４０の半径方向外側に構成される。更なる例では、図５ｃに示す配置は、図７ａ又は図７ｂの配置と併せて適用されてもよく、ここで、各々の第１の通路２４０は、第３の接触部材２３６自体の本体内に構成され、それを通って延びるのではなく、第３の表面２５６上に配置されるか、又は第３の表面２５６として形成されてもよい。追加的に又は代替的に、各々の第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５自体の本体内に構成され、それを通って延びるのではなく、第２の表面２５５上に、任意選択的に、配置されてもよく、又は第２表面２５５として形成されてもよい。
【００９８】
図７ａ及び図７ｂでは、第２の通路２５０は、加圧された流体２３１の供給源と第２のチャンバ２２６との間で半径方向に延びる。したがって、いくつかの実施例では、第２の通路２５０は、加圧された流体２３１の供給源と、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６の両方との間の流体の流れを可能にする。このように、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６との間の流体連通を通じて、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６の両方は、加圧された流体によって、少なくとも部分的には加圧される。したがって、加圧された流体は、使用時に、バッキング部材２１６に当たる、剛毛２１８に働く力に対する反力を、少なくとも部分的に与える。図７ａ及び図７ｂでは、第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５の半径方向外側の面に終端する。したがって、加圧された流体２３１の供給源は、第２の接触部材２３５の半径方向外側の面に直接隣接してもよい。更なる例では、第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５の半径方向外側の面の、半径方向外側、軸方向上流、又は軸方向下流の任意の１つ以上に延びてもよい。
【００９９】
図８ａ及び図８ｂは、先に図７ａ及び図７ｂに記載した実施例の修正配置を示す、更なる実施例を与える。適切な場合、同様の特徴は、図５ａ〜図７ｂのものに対応する参照番号を与えられている。示された配置では、バッキング部材２１６は、第１の接触部材２３４及び第２の接触部材２３５のみを備える。したがって、バッキング部材２１６の半径方向内側の位置に、第１のチャンバ２２５が設けられ、第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５の半径方向長さの大きな部分にわたって延びる。いくつかの実施例では、第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５の半径方向長さの約５０％〜約９９％まで延びる。更なる実施例では、第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５の半径方向長さの約７０％〜約９９％まで延びる。いくつかの実施例では、第２の通路２５０は、第２の接触部材２３５の半径方向長さの約８０％〜約９９％まで延びる。したがって、第２の通路２５０は、加圧された流体２３１の供給源と第１のチャンバ２２５との間に延びて、第１のチャンバ２２５に加圧された流体を供給する。更に、半径方向接触線２０９に隣接して分解すると、第１の接触面２５４及び第２の接触面２６５の集合的接触面は、第１のチャンバ２２５の集合的表面よりも大きい。第２の接触面２５５と第１の接触面２５４のいずれか又は両方のサイズを最大化することにより、剛毛２１８とバッキング部材２１６との間のフレッティング摩耗が低減される。
【０１００】
図９ａ及び図９ｂは、先に図６ａ及び図６ｂに記載した実施例の修正配置を示す更なる実施例を提供する。適切な場合、同様の特徴は、前述の図５ａ〜図７ｂのものに対応する参照番号を与えられている。示された配置では、バッキング部材２１６は、第１の接触部材２３４及び第２の接触部材２３５を備える。このように、第１のチャンバ２２５が設けられる。示された実施例によれば、１つ以上の第１の通路２４０は、第１の接触面２５４上に位置するか、又は第１の接触面２５４として形成され、各々の第１の通路２４０は、第１のチャンバ２２５から半径方向内側に延びる。実施例によれば、第１の通路２４０と第１の通路軸２４１のいずれか又は両方は、半径方向接触平面２０９から傾いて離れる方向に延びる。このようにして、第１の通路軸２４１は、剛毛２１８の方向に対して実質的に垂直な方向に延びる。第１の通路２４０と第１の通路軸２４１のいずれか又は両方をこのように傾けることにより、剛毛２１８が、各々の第１の通路２４０内に捕捉される可能性が低減される。したがって、各々の第１通路２４０の流体圧力が、使用時に、２つ以上の環状流体チャンバを必要とすることなく、シール部の上流の領域２２９内の流体によって、バッキング部材２１６に当たる、剛毛２１８に働く力に対する反力を与えることができる点で、各第１の通路２４０は、図６ａ及び図６ｂの第１のチャンバ２２５と同様の効果を与え得る。
【０１０１】
図１０ａ及び図１０ｂは、先に、図９ａ及び図９ｂに記載した実施例の修正配置を示す。適切な場合、同様の特徴は、図５ａ〜図７ｂのものに対応する参照番号を与えられている。示された配置では、バッキング部材２１６は、第１の接触部材２３４及び第２の接触部材２３５を備える。そのようにして、第１のチャンバ２２５が提供される。図１０ａ及び図１０ｂに示された実施例によれば、画定された直径を含む１つ以上の第１の通路２４０は、第１の接触部材２３４内に位置し、各々の第１の通路２４０は、第１のチャンバ２２５から半径方向内向きに延びる。示された実施例では、第１の通路２４０は、各々、１つ以上の軸方向に延びるオリフィス２６０を備え、これにより、加圧された流体が、１つ以上の軸方向に延びるオリフィス２６０を通って、各々の第１の通路２４０から出ることを可能にする。したがって、第１の接触面２５４は、第１の接触面２６４内で第１の接触部材２３４を出る１つ以上の軸方向に延びるオリフィス２６０を備える。したがって、各々の軸方向に延びる各オリフィス６０は、軸方向に延びる各オリフィス内における、及び、軸方向に延びる各オリフィス内の近傍における、流体圧力が、使用時に、複数の環状チャンバを必要とすることなく、バッキング部材２１６に当たる、シールの上流の領域２２９内の流体によって剛毛２１８に加えられる力に対する反力を与えることができる点で、図６ａ及び図６ｂの第１のチャンバ２２５と同様の効果を与える。いくつかの例では、第１の通路２４０のうちの１つ以上の直径は、バッキング部材２１６の軸方向厚さの約２０％〜約８０％であってもよい。更なる例では、第１の通路２４０のうちの１つ以上の直径は、バッキング部材２１６の軸方向厚さの約４０％〜約８０％であってもよい。また更なる例では、第１の通路２４０のうちの１つ以上の直径は、バッキング部材２１６の軸方向厚さの約５０％〜約７５％であってもよい。いくつかの実施例では、第１の通路２４０は、塗装又は積層構造方法を用いて支柱間に設けられてもよい。また更なる実施例では、第１の通路の軸は、半径方向接触線２０９から傾いて離れる方向に延びてもよい。更なる実施例では、配置は、図５ａ〜図１０ｂに示されるタイプの第１のチャンバ２２５なしに設けられてもよく、代わりに、図１０ａ及び図１０ｂに示されるように、一連の軸方向に延びるオリフィス２６０が設けられてもよい。したがって、第１、第２、又は更なるチャンバは、代わりに、１つ以上のランダムに配置される、軸方向に延びるオリフィス２６０、２つ以上の軸方向に延びるオリフィス２６０を含む１つ以上の行、２つ以上の軸方向に延びるオリフィス２６０を含む１つ以上の列、又は２つ以上の軸方向に延びるオリフィス２６０を含む１つ以上のクラスタによって画定されてもよい。
【０１０２】
図５ａ〜図１０ｂに示され、記載された実施例では、加圧された流体２３１の供給源は、各々の第２の通路２５０、バッキング部材２１６、及び剛毛層２１８のうちの１つ以上の、軸方向上流の位置から、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に提供されてもよい。更なる例では、加圧された流体２３１の供給源は、各々の第２の通路２５０、バッキング部材２１６、及び剛毛層２１８のうちの１つ以上と軸方向においてほぼ同じだが、半径方向で外側の位置から、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に提供される。
【０１０３】
更なる例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における流体圧力は、加圧された流体２３１の供給源と同じか、又は実質的に同等であってもよい。更に、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における流体圧力は、第１の通路２４０と第２の通路２５０のいずれか又は両方に、一定又は可変の狭窄部又は弁を提供することによって低減又は修正されてもよい。そのような配置は、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における流体圧力を測定、監視、及び制御するように構成された１つ以上の圧力センサ及びコントローラを備えてもよい。このようにして、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における流体圧力は、剛毛束上の諸力の均衡を可能にするように、特別に製作されるか、又は制御されてもよい。加圧された流体を、加圧された流体の供給源から、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に送るための特定の通路構成は、いくつかの例では、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，１７３，９６２号に記載されているものと同等のものであってよい。
【０１０４】
いくつかの実施例では、加圧された流体の供給源２３１は、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に供給される流体の圧力が、上流領域２２９と下流領域２３０の両方の圧力に比べて大きい静圧を含むように選択される。しかしながら、好ましい実施例では、供給される流体は、上流領域２２９に比べて、等しいか、又はそれ未満であり、かつ、下流領域２３０のそれに比べて、大きい静圧を含む。いくつかの実施例では、加圧された流体は、１ａｔｍ超の静的流体圧力に加圧された流体を指してもよい。更なる例では、加圧された流体は、下流領域の静的流体圧よりも大きい静的流体圧力に加圧された流体を指してもよい。下流の静圧と差圧（上流対下流）の商は、圧力均衡比と呼ばれることがある。いくつかの実施例では、流体は、約０．８〜約１．１の圧力均衡比に加圧されてもよい。更なる実施例では、流体は、約０．９〜約１．０５の圧力均衡比に加圧されてもよい。また更なる実施例では、流体は、約０．９５〜約１．０の圧力均衡比に加圧されてもよい。好ましい実施例では、流体はガスであることが理解されるであろう。流体は、作動ガスであってもよい。最も好ましい実施例では、作動ガスは空気である。
【０１０５】
したがって、第１のチャンバ２２５内の加圧された流体は、使用時に、バッキング部材２１６に当たる、上流領域２２９の流体によって剛毛層２１８に働く力に対する反力を、少なくとも部分的に、与えてもよい。このようにして、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における加圧された流体によって剛毛層２１８に働く力は、上流領域２２９の流体によって剛毛層２１８に働く力に対して、少なくとも部分的に、反力となる。したがって、剛毛層２１８と、第１の接触面２５４、及び第２の接触面２５５と第３の接触面２５６又は更なる接触面のいずれか若しくは両方との間の、正味の軸方向の力は、少なくとも部分的に低減されることが理解されるであろう。いくつかの例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における加圧された流体によって剛毛層２１８に働く力は、上流領域２２９の流体によって剛毛層２１８に働く力に対する反力を与え、それにより、剛毛層２１８と、第１の接触面２５４、及び第２の接触面２５５と第３の接触面２５６又は更なる接触面のいずれか又は両方との間に、正味の軸方向の力は実質的に存在しない。これは、必要に応じて変更を加えたうえで、剛毛層２１８上の、軸方向を向き、半径方向に拘束する摩擦力を、少なくとも部分的に低減するか、又は実質的に排除する。加圧された流体２３１の供給源における圧力が高すぎると、剛毛層２１８の束に作用する軸方向に向き、半径方向に拘束する摩擦力は、均衡を失う。したがって、剛毛層２１８の表裏の圧力差が高すぎると、束を通る流体の流れは、剛毛層２１８が乱され、第１の接触部材２３４を通過する漏出が増加するレベルまで高まることもあり得る。前述のように、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方における流体圧力は、第１の通路２４０と第２の通路２５０のいずれか又は両方に、一定又は可変の狭窄部又は弁を設けることによって、低減又は変更されてもよい。好ましい例では、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方の加圧された流体によって剛毛層２１８に働く力は、上流領域２２９の流体によって剛毛層２１８に働く、反対向きの力と、部分的にのみ均衡し、したがって、剛毛層２１８と、第１の接触面２５４、及び第２の接触面２５５と第３の接触面２５６又は更なる接触面のいずれか又は両方との間には、一般に正味の軸方向力が存在する。これにより、剛毛層２１８上に半径方向に拘束する摩擦力が生じる。
【０１０６】
当業者であれば、ブラシシールが本質的に漏出しやすいので、剛毛層を通る、より低い、限界のある漏出流量となるように設計されることを認識するであろう。本発明によるシールでは、漏出流は、正常な流路方向において剛毛を通って生じる。したがって、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方を、剛毛２１８に働く力に対する反力を、少なくとも部分的に与える圧力まで高めるために必要とされる総質量流量は、それぞれのチャンバ２２５、２２６を加圧するために必要な流量と、漏出流量との合計に等しい。剛毛層の漏出を考慮して、チャンバ内の所与の圧力を達成するために必要な流量と共に、上に述べた流量を計算するための手段は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，１７３，９６２号に記載されている。
【０１０７】
漏出流量を更に低減し、したがって剛毛を通る漏出の流れを低減するために、記載例は、追加の多孔質層を、剛毛層２１８を重ね覆うか、あるいはその軸方向上流を覆うか、又は第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか若しくは両方を覆うように修正されてもよい。いくつかの実施例では、追加の多孔質層（図示せず）は、剛毛層２１８のすぐ上流に配置されてもよい。更なる例では、追加の多孔質層（図示せず）は、剛毛層２１８の一部分のみのすぐ上流に配置されてもよい。適用可能な場合、そのような追加の層は、剛毛を著しく湿らせて、シャフト運動などを収容する能力を阻害するべきではない。したがって、追加剛毛層が、剛毛層２１８の束の上流面に隣接して設けられ、第１の接触部材２３４と第２の接触部材２３５のいずれか又は両方と重なり合うように、バッキング部材２１６の半径方向外周から内側に延びてもよい。そのようにして、先に記載したブラシシール配置は、追加のシール要素と直列の関係で配置されてもよく、それにより、更なるチャンバが、それぞれのブラシシール配置と上流領域２２９内の流体との間に画定される。したがって、更なるチャンバ内の流体は、使用時に、上流領域２２９内の流体の圧力と下流領域２３０の比較的低い圧力との間の圧力で維持又は制御されてもよい。このようにして、第１のチャンバ２２５と第２のチャンバ２２６のいずれか又は両方に供給される流体圧力は、記載された圧力均衡効果を達成するために低減されてもよい。追加の多孔質層の適用可能な配置及び構成は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第６，１７３，９６２号に記載され、示されている。
【０１０８】
剛毛層２１８は、好適な剛性、耐温度性、耐クリープ性、耐侵食性、及び耐腐食性の特性を示す多数の様々な材料から形成され得ることが理解されるであろう。いくつかの実施例では、剛毛層２１８は、溶接若しくはろう付け若しくは圧着などの任意の好適な接合技術によって、バッキング部材２１６に固定されており、又は第２の接触部材２３５とバッキング部材２１６との間に、弾性ワイヤの長さの多数のふさから形成されてもよい。採用される特定の技術は、当然のことながら、使用される材料の特定の選択、及びそれらが動作することが予想される温度によって決定される。示された実施例では、剛毛層２１８内に含まれる剛毛は、コバルト合金ワイヤである。更なる例では、剛毛層２１８内に含まれる剛毛は、ニッケル系合金を含んでいてもよい。更に、図示の実施例では、バッキング部材２１６及びそれぞれの接触部材は、ニッケル系又は適合性合金であり、一緒に溶接されて、一体型ユニットを形成する。更なる実施例では、同様の又は実質的に同様の性能、特性、又は材料挙動を達成又は提供するために、別個に、又は開示された材料と組み合わせて、更なる材料を使用してもよいことが理解されるであろう。したがって、剛毛層２１８、バッキング部材２１６、又はそれぞれの接触部材のうちの１つ以上は、ガスタービンエンジン又は高温適用で一般的に使用される、多くの更なる合金構成要素を含んでもよいことが理解されるであろう。
【０１０９】
上に開示した例示的な実施形態の全てにおいて、半径方向接触線２０９に沿った剛毛層２１８の大部分（例えば、長さの少なくとも５０％）は、使用時に、バッキング部材２１６の２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６と接触して支持された状態に維持されることが理解されよう。更なる例では、半径方向接触線２０９に沿った剛毛層２１８の全長の５０％〜９９％は、使用時に、バッキング部材２１６の２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６と接触して支持された状態で維持される。なお更なる例では、半径方向接触線２０９に沿った剛毛層２１８の全長の６０％〜９９％は、使用時に、バッキング部材２１６の２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６と接触して支持された状態で維持される。なお更なる例では、半径方向接触線２０９に沿った剛毛層２１８の全長の７０％〜９９％は、使用時に、バッキング部材２１６の２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６と接触して支持された状態で維持される。２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６と接触して支持されて維持される、半径方向接触線２０９に沿った剛毛層２１８の全長に対するパーセンテージ表現は、図６ａ〜６ｃ及び９ａ〜１０ｂに示されるように、２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６内に設置された、通路２４０及びオリフィス２６０などの、凹形状としてのみ表されていることが理解されよう。２つ以上の接触面２５４、２５５、２５６と剛毛層２１８との間の追加の接触面は、個々の剛毛を支持して軸方向移動を妨げ、剛毛の長さにわたって、より多くの支持を与え、既知のシール配置に関連する問題の一部を軽減する。
【０１１０】
更なる実施例では、本発明は、半径−方位方向角平面にバッキング部材を有する環状ブラシシールに限定されないことが理解されるであろう。したがって、これは、軸−方位方向の円筒形の面におけるバッキング部材に対する向きなど、代替的な向きのブラシシールにも同様に適用することができる。また、これは、半径−方位方向面、軸−方位方向の円筒形の面、又は半径−軸方向の平面のいずれかにおいてバッキング部材を備える、セグメント化されたブラシ配置にも適用することができる。
【０１１１】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本明細書に記載される概念から逸脱することなく様々な修正及び改善を行うことができることが理解されるであろう。相互排他的である場合を除き、いずれの特徴も、別々に、又は任意の他の特徴と組み合わせて使用されてもよく、本開示は、本明細書に記載する１つ以上の特徴の全ての組み合わせ及び部分的組み合わせまで及び、それらを包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【外国語明細書】
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