(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシシールの製造方法であって、環状支持部材12の周方向に沿って複数の実質的に平行なワイヤ14を前記支持部材の内包円又は外包円を越えて伸びるように配置して固定し、ワイヤの余剰部20をせん断することにより各ワイヤ端が正確で真の直径を有する内包円又は外包円に沿ってそろえられる方法であり、
前記せん断行程で円形パンチ30とダイ26のアッセンブリを用いて複数のワイヤの端部を一斉に切りそろえてから、
残るワイヤの余剰部を精密な直径18に研削する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数のワイヤを複数のワイヤ束16とした後に前記支持部材に固定する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ワイヤは、前記支持部材より半径方向内側に伸びるように固定される請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記ワイヤは、前記環状支持部材の周縁部に対して一定の角度を成して伸びる請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記複数のワイヤを複数のワイヤ束16とした後に前記支持部材に固定する請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記ワイヤは、前記支持部材より半径方向内側に伸びるように固定される請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記ワイヤは、前記環状支持部材の周縁部に対してある一定の角度を成して伸びる請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ワイヤは、前記支持部材より半径方向内側に伸びるように固定される請求項２記載の方法。
【請求項９】
前記ワイヤは、前記環状支持部材の周縁部に対してある一定の角度を成して伸びる請求項２記載の方法。
【請求項１０】
前記ワイヤは、前記支持部材より半径方向内側に伸びるように固定される請求項５記載の方法。
【請求項１１】
前記ワイヤは、前記環状支持部材の周縁部に対してある一定の角度を成して伸びる請求項５記載の方法。
【請求項１２】
前記ワイヤは、前記環状支持部材の周縁部に対してある一定の角度を成して伸びる請求項10記載の方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、金属製のワイヤ刺毛を有するブラシシール、特に金属製のワイヤ刺毛の長さの最終調整に関する。
従来の技術
ブラシシールは一般に、隣接して移動する部材間のシールとして使用される。支持部材は複数のワイヤを備え、ワイヤは互いに実質的に平行であり、支持部材より外に向かって伸びる。シールの作動時には、ワイヤは隣接して移動する部材に対してベアリングとして作用し、エアシールの効果もたらす。
ブラシシールのワイヤは環状支持部材から内外のいずれに向かって伸びてもよい。ワイヤは多くの場合、支持部材の周辺部に対して一定の角度を成して伸びるが、放射状に伸びることもある。
最初に支持リングにワイヤ刺毛を取り付ける方法は、様々なものが知られている。ワイヤの束を形成してリングに溶接、締付けまたはその他の方法によって固定する方法がある。また、マンドレルにワイヤを巻き付けて、その後ワイヤをマンドレルから支持部材へ移すかまたはそのマンドレル自体をブラシシールの支持リングとして使用する方法等がある。
いずれの方法も、ワイヤ端が所望の最終位置にくるようにワイヤを十分正確に配置することはできない。従って、まず粗削りなアッセンブリを形成し、研削によって所望の寸法に仕上げる。ワイヤの弾性及び柔軟性により、研削は時間がかかる工程である。時間を短縮するために、研削前に放電加工でブラシシールをある程度寸法出しすることもある。
従来技術文献英国出願番号２  196  705Aは、回転する切断及び研削手段を用いた切削ブラシシールを開示している。吸着端を有するアップマンドレルが回転して、切断が行われる。
本発明の概要
ブラシシールを形成する複数の実質的に平行なワイヤが、環状支持部材に対して周方向に配置及び固定されている。ワイヤは支持部材より内外いずれに向かって伸びてもよい。ワイヤの余剰部はパンチとダイによってせん断され、各ワイヤ端は、正確で真の直径を有する円に沿ってそろえられる。更に精度が要求される場合、せん断後精密な直径に研削することもできる。
【図面の簡単な説明】
図１は、ブラシシールの部分的な平面図である。
図２は、パンチ操作の立面図である。
図３は、仕上げの研削操作の略図である。
好適実施形態の説明
ブラシシールのワイヤ刺毛が繊細であることは周知である。従って、ブラシシールは細心の注意をもって取り扱わなければならない。製造作業の当業者はブラシシールのパンチを用いたいかなる寸法調整の提案も却下した。そのような乱雑な取り扱いはブラシシールを破壊すると信じられていたためである。また、当業者は経験からブラシシールのせん断にはパンチ機に過大な力が必要とされることを危惧していた。例えば、ここで問題としているシールは直径0.07ミリメートルのワイヤ302,000本から成る。これらのワイヤは溶接によって外径52センチメートルのリングに固定される。所望のせん断円でのワイヤの断面積は計17.8平方センチメートルであった。標準的な評価ではこのようなシールをせん断するには1,440,000ニュートンもの力が必要だとされていた。
しかし、このシールのせん断は890,000ニュートンの能力のパンチで困難や明らかなひずみもなく達成することができた。必要とされる力がなぜ予想よりも遥かに少ないのかはわかっていないが、ワイヤを順次せん断することによって、せん断角がないスクエアエンド・パンチを使用したにもかかわらずブラシシールの厚さをせん断することができたと見られている。更に、ワイヤにおける最初のせん断と、そのワイヤにおける残りの部分の破断との間になんらかの関係があり、その結果必要とされる力が驚くほど低い値である可能性もある。
図１を参照すると、ブラシシール10は支持リング12を有する。この支持リング12には、複数のワイヤが溶接されて、上記ブラシシールが形成されている。ワイヤは望ましくは複数の束16に形成されており、各束が支持リング12に固定されている。ここで開示しているように、ワイヤは支持部材より内側に向かって、リングの円周に対して約45度の角度で伸びている。点線で示した円弧18は、ブラシシールによって形成される最終的な所望の内径を示している。この内径を形成するために、余分なワイヤの長さ20は円型のパンチとダイによって正確で真のせん断直径22にせん断される。
場合によっては、せん断後の直径が最終的に十分で、更に研削することは不要であろう。しかし、より精度が要求される場合は、最終的な直径18までワイヤを研削することもできる。図２はワイヤ14が支持部材12と補助支持部材24に溶接されたブラシシール10を示している。ブラシシールはダイ26上に配置され、力28がパンチ30に加えられる。余分なワイヤ16はパンチによって除去される。正確な寸法調整が可能であり、放電加工時に起こるような鋳造層がワイヤ端にできることはない。
図３に示すように、その後ワイヤを研削といし30によって最終的な寸法と平滑度に研削することができる。図１の円弧18で図示の所望の長さにワイヤ14が研削されるように、複数のロール32はシール10を支持して回転させる。
先の説明で用いた寸法のシールの製造では、余分な物質の研削には17時間かかる。放電加工の研削を組み合わせることによって全工程にかかる時間は4.7時間に短縮される。放電加工は３時間、研削仕上げは1.7時間かかる。
本発明のパンチによる作業では、作業の全サイクルタイムは１分間しかかからない。更に研削が必要であれば、1.7時間が加算される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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