(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通穴を有する周方向溝が縁部に沿って設けられたシールハウジングと、
それぞれが少なくとも１つのねじ穴と、上流側シーリング面と、下流側シーリング面と、右側周方向シーリング面と、左側周方向シーリング面とを有する、２以上の扇形片と、
前記２以上の扇形片を前記周方向溝に固定するための複数の留め具と、
を備え、
前記周方向溝は、前記扇形片の形状を受容する溝とされ、
前記シールハウジングは、
上流側面を備え、
前記複数の貫通穴は、それぞれ、前記上流側面から前記周方向溝まで延在しており、
第１の周方向接触シーリング面が、前記固定された各扇形片の前記右側周方向シーリング面と、隣接する扇形片の左側周方向シーリング面とを含み、
第２の周方向接触シーリング面が、前記固定された各扇形片の前記左側周方向シーリング面と、隣接する扇形片の右側周方向シーリング面とを含み、
前記第１の周方向接触シーリング面は段部を有し、当該段部では、前記右側周方向シーリング面の径方向外側が径方向内側に対して周方向に突出しており、
前記第２の周方向接触シーリング面も段部を有し、当該段部では、前記左側周方向シーリング面の径方向内側が径方向外側に対して周方向に突出している
タービンエンジン用のシール組立体。
【請求項２】
前記シールハウジングは、さらに、
下流側面を備え、
前記固定された扇形片の前記下流側シーリング面は、前記シールハウジングの前記下流側面とともに略平面を構成し、前記シールハウジングの交換可能な接触面片として機能する
請求項１に記載のシール組立体。
【請求項３】
前記固定された扇形片の前記上流側シーリング面は、前記シールハウジングとの上流側接触シーリング面を構成し、
前記固定された扇形片の前記下流側シーリング面は、前記タービンエンジンの固定部材との下流側接触シーリング面を構成する
請求項１に記載のシール組立体。
【請求項４】
前記第１と第２の周方向接触シーリング面は、隣接して固定された扇形片の間の漏れを防止するように構成されている請求項３に記載のシール組立体。
【請求項５】
前記複数の留め具は、
前記扇形片の第１のねじ穴に、周方向溝の第１の貫通穴を介して係合された状態で前記扇形片を前記周方向溝に固定し、周方向に位置決めするための第１の留め具と、
前記扇形片の第２のねじ穴に、周方向溝の第２の貫通穴を介して係合された状態で前記扇形片を前記周方向溝に固定するための第２の留め具と、を備え、
前記第２の留め具が、第１の留め具に対して小径部を有することにより、前記第２の留め具と前記第２の貫通穴の間のクリアランスが、前記第１の留め具と前記第１の貫通穴との間と比較してより大きくなっている
請求項１に記載のシール組立体。
【請求項６】
前記第１の留め具は、前記第２の留め具と比べて、前記シールハウジングと前記固定された扇形片との間に更なるクランプ力を提供し、前記第２の留め具と前記第２の貫通穴の間の前記より大きなクリアランスは、前記タービンエンジンの操作中に前記シールハウジングの熱膨張を許容する請求項５に記載のシール組立体。
【請求項７】
前記複数の留め具は、前記シールハウジングと前記固定された扇形片との間の意図しない相対移動及び摩耗を防止する請求項１に記載のシール組立体。
【請求項８】
タービンエンジンの操作中に、留め具の離脱を最小限に抑える留め具保持手段をさらに備えた請求項１に記載のシール組立体。
【請求項９】
前記周方向溝は、前記固定された扇形片を径方向に保持するための径方向保持機構を備えた請求項１に記載のシール組立体。
【請求項１０】
前記周方向溝は、前記固定された扇形片を軸方向に位置決めするための軸方向位置決め機構を備えた請求項９に記載のシール組立体。
【請求項１１】
前記シールハウジングは、さらに、
上半体シールハウジングと、
下半体シールハウジングと、
前記上下半体シールハウジングの間に設けられた水平分割部を備えた
請求項１に記載のシール組立体。
【請求項１２】
扇形片を、それぞれ、前記上下のシールハウジングの水平分割部から前記溝に滑り込ませ、それぞれの扇形片の前記ねじ穴を、前記溝の対応する貫通穴と位置合せされ、留め具と留め具保持部品を螺合してトルクを加える請求項１１に記載のシーリング組立体に扇形片を設置する方法。
【請求項１３】
縁部に沿って配置された周方向溝を有するシールハウジングと、
それぞれが上流側シーリング面と、下流側シーリング面と、右側周方向シーリング面と左側周方向シーリング面と、外縁面とを有し、前記周方向溝に設置される、少なくとも一つの扇形片とを備え、
前記周方向溝は、前記少なくとも１つの扇形片の形状を受容するように構成され、
前記シールハウジングには貫通穴が設けられておらず、
前記周方向溝に設置された前記扇形片のシールハウジング軸方向およびシールハウジング径方向の動きを規制するために、前記周方向溝の前記径方向の内側位置から前記径方向に延びる軸方向位置決めフランジと、前記周方向溝の前記径方向の外側位置から前記軸方向に延びる径方向保持フランジとを、前記シールハウジングが有し、
前記シールハウジングがさらに、
下流側面と、外縁面とを備え、
前記周方向溝に設置された扇形片の前記下流側シーリング面が、前記シールハウジングの前記下流側面とともに略平面を構成し、
前記周方向溝に設置された扇形片の前記外縁面が、前記シールハウジングの前記外縁面とともに略平面を構成する
タービンエンジン用シール組立体。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの扇形片は、ねじ穴が設けられていない請求項１３に記載のシール組立体。
【請求項１５】
前記周方向溝に設置された扇形片の前記下流側シーリング面は、前記シールハウジングの交換可能な接触面片として機能する請求項１３に記載のシール組立体。
【請求項１６】
前記周方向溝に設置された扇形片の前記上流側シーリング面は、前記シールハウジングとの上流側接触シーリング面を構成し、
前記周方向溝に設置された扇形片の前記下流側シーリング面は、前記タービンエンジンの固定部材との下流側接触シーリング面を構成し、
前記周方向溝に設置された扇形片の前記右側周方向シーリング面は、隣接して周方向溝に設置されたシーリング片の左側周方向シーリング面とともに第１の周方向接触シーリング面を形成し、
前記周方向溝に設置された扇形片の前記左側周方向シーリング面は、隣接して周方向溝に設置されたシーリング片の右側周方向シーリング面とともに第２の周方向接触シーリング面を形成する
請求項１３に記載のシール組立体。
【請求項１７】
前記第１と第２の周方向接触シーリング面は、隣接して周方向溝に設置された扇形片の間の漏れを防止するように構成されている請求項１６に記載のシール組立体。
【請求項１８】
前記第１の周方向接触シーリング面は段部を有する請求項１７に記載のシール組立体。
【請求項１９】
前記周方向溝は、前記周方向溝に設置された扇形片を径方向に保持するための径方向保持機構を有する請求項１３に記載のシール組立体。
【請求項２０】
前記周方向溝は、前記周方向溝に設置された扇形片を軸方向に位置決めするための軸方向位置決め機構を有する請求項１９に記載のシール組立体。
【請求項２１】
前記シールハウジングは、さらに、
上半体シールハウジングと、
下半体シールハウジングと、
前記上下半体シールハウジングの間に設けられた水平分割部をさらに備えた
請求項１３に記載のシール組立体。
【請求項２２】
扇形片を、それぞれ、前記上下シールハウジングの水平分割部から前記溝に滑り込ませる請求項２１に記載のシーリング組立体に扇形片を設置する方法。
【請求項２３】
静翼をさらに備え、
前記下流シーリング面は、前記静翼に接触する請求項１３に記載のシール組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
この出願は、米国特許出願第１２/８６０，３５９号｛出願日：２０１０年８月２０日、発明の名称：交換可能な摩耗片を有する中間シールハウジング（ＩＮＴＥＲ  ＳＴＡＧＥ  ＳＥＡＬ  ＨＯＵＳＩＮＧ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＲＥＰＬＡＣＥＡＢＬＥ  ＷＥＡＲ  ＳＴＲＩＰ）｝の利益を主張するものであり、その開示の内容全体を参照により本明細書に援用する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、タービンエンジン用の交換可能な摩耗片を使用する中間シールハウジングに関し、特に、ただしそれに限るものではなく、交換可能な摩耗片を使用して、エンジンの使用が延長された後にタービンエンジン用の中間シールハウジングの下流側のシーリング面を復元することに関する。
【背景技術】
【０００３】
中間シールハウジングはタービンエンジンに使用され、それ自身と、回転部品と、タービンエンジンのタービンステータまたは静止羽根部品等、別の非回転部品との間にシールを形成するものである。図１は、下流側接触シーリング面１３を含む従来の中間シールハウジング１０の拡大断面図である。図２は、図１に示す従来の中間シールハウジング１０を静翼１４とともに拡大断片断面図で示す図である。図２に示すように、従来の中間シールハウジング１０の下流側接触シーリング面１３は、流れ１５が中間シールハウジング１０とタービンの静翼１４の間を通らないように防ぐ。しかし、エンジンの操作により、結果的に、中間シールハウジング１０の下流側接触シーリング面１３が、エンジン操作の時間数に比例した分だけ摩耗してしまう。下流側接触シーリング面１３が過度に摩耗すると、漏れ経路が形成されることにより、関係するロータディスクのキャビティの冷却効率、羽根内側囲い板（ｖａｎｅ  ｉｎｎｅｒ  ｓｈｒｏｕｄｓ）及びエンジン全体の効率、並びにタービンエンジンの性能にマイナスの影響を与えかねない。
【０００４】
タービンの定期保守中、中間シールハウジング１０の下流側接触シーリング面１３に過度な摩耗がないか、また、漏れの可能性がないかを検査する。過度の摩耗や漏れが見つかった場合には、中間シールハウジング１０の下流側接触シーリング面１３を溶接し、下流側接触シーリング面１３を元の形状に復元する必要がある。しかし、この種の溶接形成修理には非常に時間がかかる傾向にあり、修理費用の増加につながり、溶接形成の盛り上がりの結果、下流側接触シーリング面１３が変形し、これは、タービンエンジンの性能に影響がある。
【発明の概要】
【０００５】
上記の問題を鑑み、本発明の１つの態様は、中間シールハウジングの下流側接触シーリング面として、中間シールハウジングの下流側接触シーリング面を元の形状に復元するための保守中に交換することができる、交換可能な摩耗片を備えたシール組立体を提供することにある。タービンエンジンのシール組立体は、シールハウジングの縁部に沿って位置し、複数の貫通穴を有する周方向溝を有するシールハウジングと、それぞれが少なくとも１つのねじ穴を有する少なくとも１つの交換可能な扇形片と、上流側シーリング面と、下流側シーリング面と、右側周方向シーリング面と、左側周方向シーリング面と、扇形片の形状を受容するように構成された周方向溝に扇形片を固定させる複数の留め具とを備える。
【０００６】
シールハウジングは、さらに、下流側面を有し、固定された扇形片の下流側シーリング面は、シールハウジングの下流側面とともに略平坦な表面を形成し、シールハウジング用の交換可能な接触面片、および上流側面として機能し、複数の貫通穴は、上流側面から周方向溝まで延在する。
【０００７】
本発明の別の態様によると、固定された扇形片の上流側シーリング面は、シールハウジングとの上流側接触シール面を形成し、固定された扇形片の下流側シーリング面は、タービンエンジンの固定部材との下流側接触シーリング面を形成し、固定された扇形片の右側周方向シーリング面は、隣接して固定されたシーリング部分の左側周方向シーリング面とともに第１の周方向接触シーリング面を形成し、固定された扇形片の左側周方向シーリング面は、隣接して固定されたシーリング部分の右側周方向シーリング面とともに第２の周方向接触シーリング面を形成し、第１と第２の周方向接触シーリング面は、段部を有する第１と第２の周方向接触シーリング面で隣接する固定された扇形片の間の漏れを防止するように構成されている。
【０００８】
本発明の別の態様によると、複数の留め具は、扇形片の第１のねじ穴に、周方向溝の第１の貫通穴を介して係合することによって扇形片を周方向溝に固定させるための第１の留め具と、扇形片の少なくとも１つの追加のねじ穴に、周方向溝の少なくとももう１つの貫通穴を介して係合することによって扇形片を周方向溝に固定させる少なくとももう１つの留め具とを有し、第２の留め具は、第１の留め具に比べて小径の部分を有することにより、第１の留め具と第１の貫通穴の間より大きいクリアランスを第２の留め具と第２の貫通穴の間に形成する。留め具は、シールハウジングと固定された扇形片との間に、さらなるクランピング力を与え、第２の留め具と第２の貫通穴との間より大きいクリアランスにより、タービンエンジンの操作中にシールハウジングの熱膨張を許容することができ、留め具は、シールハウジングと固定された扇形片との間の意図しない相対移動や摩耗を防止し、留め具保持手段は、タービンエンジンの操作中に留め具の離脱の可能性を最小限に抑えるためのものである。
【０００９】
本発明の別の実施の態様によると、シールハウジングは、上半体シールハウジングと、下半体シールハウジングと、前記上半体および下半体のシールハウジングの間に形成された水平分割部とを有し、周方向溝は、固定された扇形片を径方向に保持するための径方向保持機構と、固定された扇形片を軸方向に位置決めするための軸方向位置決め機構を備える。
【００１０】
本発明のさらに別の態様によると、各扇形片は、上下のシールハウジングの水平分割部から溝の中に滑り込み、各扇形片のねじ穴は溝の対応する貫通穴と位置が合わされ、これら貫通穴には留め具と留め具保持部品が通されトルクが加えられる。
【００１１】
本発明のさらに別の態様では、縁部に沿って位置する周方向溝を有するシールハウジングと、それぞれが上流側シーリング面と、下流側シーリング面と、右側周方向シーリング面と、左側周方向シーリング面とを有する少なくとも１つの扇形片を備え、前記周方向溝は、前記少なくとも１つの扇形片の形状を受容するように構成され、前記少なくとも１つの扇形片は、ねじ穴を有しておらず、前記シールハウジングは、ねじ穴を有していないタービンエンジン用のシール組立体を提供する。
【００１２】
本発明のこれらの、そして他の目的及び利点は、添付の図面とともに下記に示す本発明の実施の形態の詳細な説明を慎重に研究することにより完璧に理解され、評価されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、従来の中間シールハウジングの拡大断面図である。
【図２】図２は、従来の中間シールハウジングと静翼の拡大断片断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態による中間ステージシールハウジングの立面図である。
【図４】図４は、図３に示す中間シールハウジングの、本発明の第１の実施形態によって設置された交換可能な摩耗片を除く部分を、線４−４に沿って切った拡大断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態による交換可能な摩耗片の立面図である。
【図６】図６は、図３の線６−６に沿って切った中間シールハウジングの拡大断面図であって、本発明の第１の実施形態による中間シールハウジング内に固定された交換可能な摩耗扇形片を示す図である。
【図７】図７は、中間シールハウジングに固定された２つの隣接する摩耗扇形片の間の周方向シーリング面の構成を示す拡大断片立平面図。
【図８】図８Ａ−８Ｃは、本発明の第１の実施形態による中間シールハウジングに交換可能な摩耗扇形片を固定するために使用する留め具の立面図である。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態による中間シールハウジングの立面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態による交換可能な摩耗片の立面図である。
【図１１】図１１は、図９に示す中間シールハウジングの本発明の第２の実施形態によって設置した交換可能な摩耗片を除く部分を線１１−１１に沿って切った拡大断面図である。
【図１２】図１２は、図９の線１２−１２に沿って切った中間シールの拡大断面図であって、本発明の第２の実施形態による中間シールハウジング内に固定された交換可能な摩耗扇形片を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、図３から８を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１５】
図３は、本発明の第１の実施形態に基づき、流れ４２が、シールハウジング３０と、タービンステータ（図示せず）または静羽構成要素（図示せず）などのような、タービンの別の非回転部品との間を通過しないように防ぐ中間シールハウジング３０を含むシーリング組立体２０の立面図である。ここで留意すべきは、このシールハウジング３０は、ガスタービンエンジン、蒸気タービンエンジン、航空機エンジンその他、あらゆるタイプのタービンエンジンに使用できるものであることである。図３に示すように、シールハウジング３０は、上半体中間シールハウジング３１と下半体中間シールハウジング３２とから構成され、上半体および下半体のシールハウジング３１，３２の間に位置する水平分割部３３を有する。上下のシールハウジング３１，３２は、それぞれ、複数の貫通穴３４を有する。
【００１６】
図４は、図３の線４−４に沿って切った、中間シールハウジング３０の上下のシールハウジング３１，３２のいずれかの拡大断面図である。図４に示すように、シールハウジング３１，３２は、それぞれ、上流側面３５、下流側面３６、および外縁面３７を備える。しかし、本発明の第１の実施形態によると、特徴部３８（たとえば、溝またはチャネル）が下流側面３６の外径側部に沿った全周に亘って、また、シールハウジング３１，３２の外縁面３７の下流側部に沿って加工されている。このように、シールハウジング３１，３２は、外縁面３７近傍の下流側接触シーリング面を有さず、流れ４２がシールハウジング３１，３２とタービンの別の固定部品との間を通過するのを防ぐ。しかし、特徴部３８を加工して、図５に示す交換可能な摩耗扇形片５０の形状を受容するための軸方向位置決めフランジ４１と径方向保持フランジ４０を有し、図３に示すシールハウジング３０用の交換可能な下流側接触シーリング面片として機能する特殊な保持形状３９とすることも可能である。さらに、点線で示す貫通穴３４は、上流側面３５から特徴部３８内へ穴を加工することによって形成される。その結果、貫通穴３４は、特徴部３８内に位置する。
【００１７】
図５は、交換可能な摩耗扇形片５０の立面図であり、複数のねじ穴５１と、左右の周方向シーリング面５２および５３をそれぞれ有する。さらに、扇形片の右側および左側面５２，５３は、それぞれ、加工による段部５２Ａおよび５３Ａをシーリング面としてそれぞれ有する。
【００１８】
図６は、図３の線６−６に沿って切った、中間シールハウジング３０の上下のシールハウジング３１，３２のいずれかの拡大断面図であり、シールハウジング３１，３２に本発明の第１の実施形態による下流側シーリング面５４を設けるために、シールハウジング３１，３２の特徴部３８に嵌合される扇形片５０を示す。特に、扇形片５０のねじ穴５１は、扇形片５０が特徴部３８に設置された際、シールハウジング３１，３２の対応する貫通穴３４と位置合わせする。図５および６に示すように、扇形片５０は、特徴部３８の特殊な保持形状３９と適合する形状を有している。
【００１９】
これにより、扇形片５０が特徴部３８に設置された後、扇形片５０は、特徴部３８を形成することによって切り取られた外縁面３７の下流側部と下流側面３６の外部の形状を元に戻すことができる。特に、図６に示すように、扇形片５０の下流側シーリング面５４は、シールハウジング３１，３２の下流側面３６とともに第１の平面を形成する。また、扇形片５０は、シールハウジング３１，３２の外縁面３７とともに第２の平面を形成する外縁面５６を有し、前記第１と第２の平面は互いに略垂直である。
【００２０】
言い換えれば、扇形片５０は、シールハウジング３１，３２をその元の形状に戻すことができるが、扇形片５０は交換可能なため、扇形片５０の下流側シーリング面５４が摩耗を呈し始めると、下流側シーリング面５４に溶接する必要などなく、新しい下流側シーリング面５４を有する新しい扇形片５０を、特徴部３８に容易に設置することができる。
【００２１】
図５および６を再び参照すると、扇形片５０は、下流側シーリング面５４、上流側シーリング面５５、ならびに右側および左側周方向シーリング面５２Ａおよび５３Ａの４つのシーリング面を有する。下流側シーリング面５４は、たとえば、タービンのステータや羽根部材（図示せず）などの固定部品の上流側面に対し下流側接触シーリング面を形成する。上流側シーリング面５５は、シールハウジング３１，３２とともに上流側接触シーリング面を形成する。左右の周方向シーリング接触面は、隣接して設置された扇形片の間に形成される。典型的には、２から１０個の扇形片５０がシールハウジング３０内に設置されているが、単一の扇形片５０の右側および左側周方向シーリング面５２および５３が、互いに対する周方向のシーリング接触面を形成するよう、前記単一の扇形片５０を設置することも可能であることが理解できよう。
【００２２】
より具体的には、図７は、シールハウジング３１，３２における特徴部３８に隣接するように設置した２つの扇形片６０Ａおよび６０Ｂを示す拡大断片立面図である。図７に示すように、扇形片６０Ａの周方向シーリング面５２Ａは、扇形片６０Ｂの周方向面５３Ａとともに周方向シーリング接触面６１Ａを形成する。さらに、扇形片６０Ａ、６０Ｂの周方向シーリング面５２Ａ，５３Ａは、それぞれ、扇形片６０Ａ、６０Ｂの間の漏れを防止するように構成されている。すなわち、扇形片６０Ａ、６０Ｂの右側および左側シーリング面５２Ａ，５３Ａは、それぞれ、加工による段部５２および５３を有する。さらに、段部５２および５３は、扇形片６０Ａ、６０Ｂの間の漏れを防止するように構成されているが、段部５２および５３は、タービンエンジンの使用中に右側および左側の周方向クリアランス面５２，５３の間で熱膨張ができるようにも構成されている。
【００２３】
さらに、段部に加え、右側および左側の周方向シーリング面５３Ａ，５２Ａの間の他の形状構成を使って同じ効果を得ることができることは理解できよう。
【００２４】
図８Ａ〜８Ｃは、交換可能な扇形片５０をシールハウジング３１，３２に固定する際に使用する、本発明の第１の実施形態による、留め具の立面図を示す。図８Ａおよび８Ｂに示すように、異なる種類の留め金具、たとえば、段付きボルト８０および係留ボルト８１はそれぞれ、たとえば、図８Ｃに示すようなノードロック（登録商標）ワッシャ８２などの留め具保持金具とともに使用して、図６に示すようなシールハウジング３１，３２に扇形片５０を締結または固定することができる。留め金具は、シールハウジング３１，３２と扇形片５０との間の固定、位置決めを行い、そして意図しない相互移動を防止する。留め具保持金具は、エンジン操作中に留め具の離脱の可能性を最小限にする。言い換えれば、留め金具、たとえば、段付きボルト８０および係留ボルト８１は、シールハウジング３１，３２の貫通穴３４を介して扇形片５０のねじ穴５１に係合し、扇形片５０をシールハウジング３１，３２に対して周方向に位置決めし、固定する。
【００２５】
また、図８Ａおよび８Ｂに示すように、係留ボルト８１は、段付きボルト８０には設けられていない小径部８３を有している。したがって、係留ボルト８１を使って貫通穴３４を介してねじ穴５１と係合する場合、係留ボルト８１の小径部８３と貫通穴３４の間にクリアランスが形成される。すなわち、係留ボルト８１は、タービン運転の間、扇形片５０とシールハウジング３１，３２との間に少なくとも最低限の所望のクランプ力を維持しながら、シールハウジング３１，３２と扇形片５０の熱膨張を許容するクリアランスを提供する小径部８３を有するように設計されている。段付きボルト８０は、係留ボルト８１に比べ、小径のクリアランス部を有しておらず、よって、扇形片５０とシールハウジング３１および３２の間にさらなるクランプ力を提供することができる。すべての留め金具は、図８Ｃに示すノードロック（登録商標）ワッシャ、スターワッシャ、タブ付きワッシャなどのようなウェッジロックワッシャを非限定的に含む、留め具保持金具、もしくは留め具手段を使って、あるいは溶接によってシールハウジング３１，３２に固定される。図６に示すように、段付きボルト８０とノードロック（登録商標）ワッシャ８２は扇形片５０をシールハウジング３１，３２に固定するために使用する。
【００２６】
これにより、タービンエンジンの保守中において、現存の扇形片５０がシールハウジング３１，３２の特徴部３８から取り外された後、新しい扇形片５０が、特徴部３８に設置され、シールハウジング３１，３２の下流側シーリング面５４を復元する。さらに詳しくは、特徴部３８は、扇形片５０が水平分割部３３から周方向に上下のシールハウジング３１，３２内に滑り込むように設計されている。特徴部３８が径方向位置決めフランジ４０および軸方向保持フランジ４１を含み、交換可能な扇形片５０の形状を受容する特殊な保持形状３９となるように加工されているので、特徴部３８は、取付作業中に、扇形片５０をシールハウジング３１、３２に対して軸方向および径方向両方に位置決めする。すると、それぞれの扇形片５０のねじ穴５１は、特徴部３８の対応する貫通穴３４と位置合せされ、段付きボルト８０と係留ボルト８１を、留め具保持手段とともに使用して扇形片５０を締結し、その後、トルクがボルト８０，８１に加えられる。言い換えれば、加工による特徴部３８は、組み立て中に扇形片５０を保持することにより取付けが容易になる。
【００２７】
たとえば、図５に示す扇形片５０は、３つのねじ穴５１を有しており、２つの固定ボルト８１を使用して２つの最も外側のねじ穴５１を固定し、段付きボルト８０を使用して扇形片５０の中央に位置するねじ穴５１を固定する。特に、扇形片５０の中央にある段付きボルト８０を使用すれば、保持力、すなわち、付加的なクランプ力が提供され、各扇形片５０の周方向の位置決めを補助する。上記のように、係留ボルト８１は、扇形片５０とシールハウジング３１，３２の間に最低限の所望のクランプ力を維持しながら、シールハウジング３１，３２と扇形片５０の熱膨張を許容する小径部８３を有する。さらに、最も外側のねじ穴５１に係留ボルト８１を使用すれば、扇形片５０の中心から外側部分に向かって熱膨張を許容することにより、さらなる柔軟性が提供される。さらに、扇形片５０に設けられたねじ穴５１の数は、３つに限られず、さらに、１つのねじ穴、もしくはねじ穴を設けないことも含まれることも理解できよう。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、図９から１２を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。
【００２９】
第２の実施形態は、交換可能な摩耗扇形片５０には、ねじ穴５１が設けられておらず、上下のシールハウジング３１，３２には、扇形片５０を特徴部３８に設置する際に扇形片５０のねじ穴５１と位置合わせされる貫通穴３４は設けられていないことが第１の実施の形態とは異なる点である。さらに、扇形片５０をシールハウジング３１，３２に締結あるいは固定するために、留め金具または留め具保持金具を使わない。。残りの点については、第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００３０】
結果として、第２の実施形態では、交換可能な扇形摩耗片５０は、ねじ穴５１を有しておらず、径方向位置決めフランジ４０と軸方向位置決めフランジ４１を含む特徴部３８の特殊な保持形状３９は、特徴部３８に設置された扇形片５０を保持し、固定するために使用する唯一の機構である。
【００３１】
その結果、扇形片５０と上下のシールハウジング３１，３２にねじ穴５１と貫通穴３４をそれぞれ形成する必要性がなくなる。また、扇形片５０の特徴部３８への設置中に貫通穴３４をねじ穴５１と位置合わせする必要性もなくなる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態の上記の説明より、当業者は改善、変更および改良については理解できよう。当該技術の範囲内におけるそのような改善、変更および改良は、添付の特許請求の範囲に含まれるものとする。さらに、前述の記載は、説明した本出願の実施形態にのみ関するものであり、下記特許請求の範囲で定義される本願の意図するものおよび射程、ならびにそれと同等のものから逸脱することなく、さまざまな変更および改良が可能であることは明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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