(57)【要約】【課題】弾性シールが接触する部材のシールあたり面を十分に確保できないとしても、相対的な変位が大きい部材同士の間を弾性シールにより確実に封止することができると共に、弾性シールの点検や交換等の整備の負担を軽減することも可能な航空機用のシール構造を提供すること。【解決手段】シール構造３０は、第１部材１０と第２部材２０とが相対的に動いていない静止時に、第１部材１０と第２部材２０との間で弾性変形していることで第１部材１０と第２部材２０との間を封止する板バネシール３１と、静止時に、第１部材１０と第２部材２０との間を封止していない第２弾性シール３２とを備えている。第１部材１０と第２部材２０が近付き、第１弾性シール３１が弾性変形する向きに第１部材１０と第２部材２０とが相対的に動いた時に、第２弾性シール３２は、第１部材１０と第２部材２０との間で弾性変形することで、第１部材１０と第２部材２０との間を封止する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機に備えられる第１部材と第２部材との間を封止するシール構造であって、
前記第１部材と前記第２部材とが相対的に動いていない静止時に、前記第１部材と前記第２部材との間で弾性変形していることで前記第１部材と前記第２部材との間を封止する板バネ状の第１弾性シールと、
前記静止時に、前記第１部材と前記第２部材との間を封止していない第２弾性シールと、を備え、
前記第１部材と前記第２部材が近付き、前記第１弾性シールが弾性変形する向きに前記第１部材と前記第２部材とが相対的に動いた時に、前記第２弾性シールは、前記第１部材と前記第２部材との間で弾性変形することで、前記第１部材と前記第２部材との間を封止する、
ことを特徴とする航空機用のシール構造。
【請求項２】
前記第２弾性シールは、
前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方に設けられており、前記静止時に、前記第１部材および前記第２部材の他方に接触していない、
ことを特徴とする請求項１に記載の航空機用のシール構造。
【請求項３】
前記第１部材と前記第２部材が近付き、前記第１弾性シールが弾性変形する向きに前記第１部材と前記第２部材とが相対的に動いた時に、
前記第２弾性シールは、
前記第１弾性シールの先端部が前記第２部材のシールあたり面に押圧されている状態で、弾性変形して前記第１部材と前記第２部材との間を封止する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の航空機用のシール構造。
【請求項４】
前記第１部材および前記第２部材の一方に対して他方は傾斜しており、
前記第１部材と前記第２部材との間の間隔が広い側には前記第１弾性シールが配置され、
前記第１部材と前記第２部材との間の間隔が狭い側には前記第２弾性シールが配置されている、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項５】
前記第１部材および前記第２部材は、前記航空機の防火区域を区画しており、
前記シール構造は、
前記第１部材と前記第２部材との間を封止することで、前記防火区域の外側へと火炎が出るのを防ぐファイアシール構造であり、
前記第１弾性シールは、
前記第１部材と前記第２部材との間を通り前記防火区域の内側と外側とを結ぶ方向において内側にあり、
耐火材から構成されている、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項６】
前記第２弾性シールは、ゴム材料を用いて構成されている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項７】
前記第２弾性シールは、中空状であるバルブシールである、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項８】
前記第２弾性シールは、板バネ状である板バネシールである、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項９】
前記第１弾性シールは、前記第１部材および前記第２部材のいずれか一方に締結され、
前記第２弾性シールは、前記第１弾性シールを締結する締結部材により、前記第１弾性シールと共に前記一方の部材に締結されている、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項１０】
前記第１部材は、航空機のエンジンパイロンの本体に支持される装置のダクトであり、
前記第２部材は、前記本体を覆っており、前記ダクトが通じる開口が形成されたフェアリングであり、
前記シール構造は、前記ダクトに備えられているフランジと、前記開口を囲むように前記フェアリングに備えられている壁との間を封止する、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の航空機用のシール構造。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のシール構造を備える、
ことを特徴とする航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機用のシール構造および航空機に関する。
航空機用のシール構造は、一形態として、航空機の防火区域の外側へと火炎が出るのを防ぐファイアシール構造を含む。
【背景技術】
【０００２】
航空機のエンジン本体や補助動力装置等、火炎が発生しうる発火源の周りには防火区域が定められており、防火区域の内側で発生した火炎が防火区域の外側へと出るのを防ぐことが要求される。
例えば、エンジンのナセルの内側には、エンジン本体（エンジンコア）から発せられた火炎を留める防火区域が定められている。
【０００３】
エンジン本体から発火した際に、エンジンナセルとパイロンとの間の隙間を火炎が突き抜けて外部へと吹き出すのを防ぐ必要がある。そのため、弾性シールを用いて、エンジンナセルとパイロンとの間の隙間を封止している（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１４１２０２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンジンナセル、パイロン、そしてパイロンやエンジン本体に取り付けられている装備品等、エンジン本体の周りの部材は、着陸時の荷重や飛行中の空力荷重、振動等の外力が加えられることで、相対的に大きく動く。そういった相対的に大きく動く部材の取り合い箇所を弾性シールで封止し、火炎の突き抜けや可燃性流体の漏出を防ぐために、弾性シールが接触する部材のシールあたり面を十分に確保したい。しかし、他の部材との干渉を避ける必要上、必ずしもシールあたり面を十分に確保できない場合がある。
【０００６】
例えば、図１０（ａ）に示すように、部材９１に取り付けられた板バネシール９が突き当てられる部材９２のフランジ９２１の径方向の長さをそれ以上に長く延ばすことができないとする。
そのため、部材９１と部材９２が近付き、板バネシール９が弾性変形する向きに部材９１と部材９２とが相対的に大きく動いた時に、板バネシール９の先端部９Ａが移動してシールあたり面９２１Ａからはみ出してしまうとすれば、先端部９Ａがシールあたり面９２１Ａに押し付けられていないので、封止できていない。
【０００７】
一方、図１０（ｂ）に示すように、弾性シールとしてゴム材料から構成された中空のバルブシール９３を用いると、例えば、部材９２が一点鎖線で示す位置から実線で示す位置にまで動いたことで、部材９１と部材９２とが近接すれば、バルブシール９３が全体的に圧縮されてシールあたり面９２１Ａに密着するので、フランジ９２１と部材９１との間の封止は可能である。
しかし、バルブシール９３がシールあたり面９２１Ａからはみ出すことで、フランジ９２１の端縁９２１Ｂにバルブシール９３が接触するので、バルブシール９３の損傷や寿命低下のおそれがある。
なお、図１０（ｂ）には、無負荷の状態のバルブシール９３を二点鎖線で示している。
【０００８】
以上より、本発明は、弾性シールが接触する部材のシールあたり面を十分に確保できないとしても、相対的な変位が大きい部材同士の間を弾性シールにより確実に封止することができるとともに、弾性シールの点検や交換等の整備の負担を軽減することも可能な航空機用のシール構造および航空機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、航空機に備えられる第１部材と第２部材との間を封止するシール構造であって、以下の構成を特徴とする。
第１部材と第２部材とが相対的に動いていない静止時に、第１部材と第２部材との間で弾性変形していることで第１部材と第２部材との間を封止する板バネ状の第１弾性シールと、静止時に、第１部材と第２部材との間を封止していない第２弾性シールと、を備える。
第１部材と第２部材が近付き、第１弾性シールが弾性変形する向きに第１部材と第２部材とが相対的に動いた時に、第２弾性シールは、第１部材と第２部材との間で弾性変形することで、第１部材と第２部材との間を封止する。
【００１０】
本発明の航空機用シール構造において、第２弾性シールは、第１部材および第２部材のいずれか一方に設けられており、静止時に、第１部材および第２部材の他方に接触していないことが好ましい。
【００１１】
本発明の航空機用シール構造において、第１部材と第２部材が近付き、第１弾性シールが弾性変形する向きに第１部材と第２部材とが相対的に動いた時に、第２弾性シールは、第１弾性シールの先端部が第２部材のシールあたり面に押圧されている状態で、弾性変形して第１部材と第２部材との間を封止することが好ましい。
【００１２】
本発明の航空機用シール構造において、第１部材および第２部材の一方に対して他方は傾斜しており、第１部材と第２部材との間の間隔が広い側には第１弾性シールが配置され、第１部材と第２部材との間の間隔が狭い側には第２弾性シールが配置されていることが好ましい。
【００１３】
本発明の航空機用シール構造において、第１部材および第２部材は、航空機の防火区域を区画しており、シール構造は、第１部材と第２部材との間を封止することで、防火区域の外側へと火炎が出るのを防ぐファイアシール構造であり、第１弾性シールは、第１部材と第２部材との間を通り防火区域の内側と外側とを結ぶ方向において内側にあり、耐火材から構成されていることが好ましい。
【００１４】
本発明の航空機用シール構造において、第２弾性シールは、ゴム材料を用いて構成されていることが好ましい。
【００１５】
本発明の航空機用シール構造において、第２弾性シールは、中空状であるバルブシールであることが好ましい。
【００１６】
本発明の航空機用シール構造において、第２弾性シールは、板バネ状である板バネシールであることが好ましい。
【００１７】
本発明の航空機用シール構造において、第１弾性シールは、第１部材および第２部材のいずれか一方に締結され、第２弾性シールは、第１弾性シールを締結する締結部材により、第１弾性シールと共に一方の部材に締結されていることが好ましい。
【００１８】
本発明の航空機用シール構造において、第１部材は、航空機のエンジンパイロンの本体に支持される装置のダクトであり、第２部材は、本体を覆っており、ダクトが通じる開口が形成されたフェアリングであり、シール構造は、ダクトに備えられているフランジと、開口を囲むようにフェアリングに備えられている壁との間を封止することが好ましい。
【００１９】
本発明の航空機は、上述したシール構造を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のシール構造によれば、前記第１部材と前記第２部材が近付き、第１弾性シールが弾性変形する向きへの第１部材と第２部材との相対変位が大きい時に機能する第２弾性シールを備えていることで、シールあたり面を拡張することなく、第１弾性シールとして、ゴム材料のバルブシールより高耐久性の板バネを採用しつつ、相対変位が大きい時でも第１部材と第２部材との間を確実に封止することができる。一方、第２弾性シールは、直接、火炎に曝される位置にはないので、板バネに比べ、よりシール性の高いゴム材料を採用することができる。
第１弾性シールは、金属材料等の材料を用いて、板バネとして機能するように構成されているので、ゴム材料が用いられたバルブシールと違って摩耗し難い。
そして、第２弾性シールは、静止時、および、第１部材と第２部材とが相対変位したことでシールあたり面に押し付けられるまでの間は、たとえシールあたり面に接触していたとしても摩擦が小さい。そのため、第２弾性シールとしてバルブシールを採用したとしても、第２弾性シールは、シールあたり面に常時押し付けられている単一のバルブシールと比べて摩耗が少ない。
したがって、本発明のシール構造によれば、シールの点検や交換等の整備の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】航空機のエンジンパイロンを側方から示す図である。
【図２】図１に示すエンジンパイロンのフェアリングに形成された排気口と、排気口に通じるプリクーラーの排気ダクトとを示す斜視図である。
【図３】プリクーラーの排気ダクトとフェアリングとの間のファイアシール構造を示す断面図である。
【図４】図３に示すファイアシール構造を構成する板バネシールの一例を示す斜視図である。
【図５】プリクーラーの排気ダクトとパイロンフェアリングとが、相対的に動いていない静止時（ａ）、近接する向きに動いた時（ｃ）のそれぞれにおけるファイアシール構造の状態を示す図である。
【図６】ファイアシール構造に備えられている第１弾性シールと第２弾性シールとの双方がシールあたり面に押圧されている状態を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明のシール構造の変形例を示す断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明のシール構造の変形例を示す断面図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明のシール構造の変形例を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は、単一の板バネシールを示す図である。（ｂ）は、単一のバルブシールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図１に示す航空機のエンジン１は、パイロン２により、図示しない主翼に支持される。
エンジン１は、ファン３と、エンジン１の本体であるエンジンコア(圧縮機や燃焼室)４と、ファン３およびエンジンコア(圧縮機や燃焼室)４を包囲する筒状のエンジンナセル５とを備えている。
パイロン２は、構造部材であるパイロン本体２Ａと、パイロン本体２Ａを覆うパイロンフェアリング２０とを備えている。
【００２３】
エンジンコア(圧縮機や燃焼室)４の周りには、エンジンコア(圧縮機や燃焼室)４から発火した場合に備えて防火区域６が定められており、防火区域６の外側へと火炎が出るのを防ぐことが要求される。図１は、発動機周辺の防火区域６の大略の外形を二点鎖線で示している。
【００２４】
エンジンコア(圧縮機や燃焼室)４の周りやパイロン本体２Ａの付近等、防火区域６の内側に配置される装置のうち、一部の装置は、防火区域６の外側へのアクセスを必要とする。
例えば、プリクーラーと呼ばれる熱交換器の排気ダクト１０（図２）は、防火区域６の外側へと延び、パイロンフェアリング２０の排気口２１に通じている。プリクーラー（図示しない）は、ファン３により供給される空気流から取り込んだ空気によりエンジンコア(圧縮機や燃焼室)４からの抽気を冷却する。プリクーラーにより冷却された空気は、機内空調に利用される。プリクーラーからの排気は、図２に矢印で示すように、排気ダクト１０により機外へと排出される。プリクーラーは、パイロン本体２Ａの下端に支持されている。
【００２５】
図２に示すように、プリクーラーの排気ダクト１０は、パイロンフェアリング２０の内側に配置されている。パイロンフェアリング２０には、排気ダクト１０の開口と同等の大きさの排気口２１が形成されている。プリクーラーの図示しない本体からの排気は、排気ダクト１０の内部と、排気口２１を通り、機外の大気へと流出する。排気口２１には、後方に向けて排気を案内する複数の羽根部材２１Ａからなるルーバーが配置されている。
【００２６】
排気ダクト１０の周りには、パイロン本体２Ａの下部の防火壁、エンジンナセル５またはパイロンフェアリング２０、及びエンジンコア(圧縮機や燃焼室)４により包囲されている発動機周辺の防火区域６が存在する。この防火区域６の内側に火炎が存在する場合に、パイロンフェアリング２０を貫通している排気口２１を通じて火炎が機外へと出るのを防ぐ必要がある。
そこで、共に防火区域６を区画している排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０との取り合い箇所に、ファイアシール構造３０が装備されている。
「ファイアシール」は、防火区域６内の火炎が防火区域６の外側へと出るのを防ぐことを意味するものとする。
なお、排気ダクト１０およびパイロンフェアリング２０以外の部材の取り合い箇所にも、火炎が突き抜けないように適宜な対策が施されている。
【００２７】
ファイアシール構造３０は、図２に示すように、排気ダクト１０の先端に形成されているフランジ１１と、パイロンフェアリング２０に排気口２１を取り囲むように形成されている周壁２２との間を封止することで、防火区域６の外側に火炎が出るのを防ぐ。
フランジ１１（図２、図３）は、排気ダクト１０の径方向外側に突出している。
排気口２１を区画している周壁２２（図２、図３）は、フランジ１１に対して傾斜している。
フランジ１１と周壁２２とは、排気ダクト１０および排気口２１の全周に亘り、互いに対向している。
図３に示すようにフランジ１１の外端１１Ｂと周壁２２との間の間隔は広く、フランジ１１の内端１１Ｃと周壁２２との間の間隔は狭い。
【００２８】
ところで、排気ダクト１０と、パイロンフェアリング２０とは、着陸時の荷重や、飛行中の空力荷重、振動等の外力が加えられることで、相対的に大きく動く。
排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に大きく動いて、フランジ１１と周壁２２とが大きく相対変位した時でも、ファイアシール構造３０を有効に機能させ、ファイアシール性能を維持する必要がある。
【００２９】
そのために、ファイアシール構造３０は、図２および図３に示すように、板バネシール３１（第１弾性シール）と、バルブシール３２（第２弾性シール）とを備えている。
フランジ１１と周壁２２との間に、板バネシール３１およびバルブシール３２の両方が配置されていることにより、相対変位によらず、フランジ１１と周壁２２との間が封止されている状態を維持することができる。
【００３０】
板バネシール３１およびバルブシール３２のいずれも、排気口２１を全周に亘り囲むように配置されている。
板バネシール３１は、環状に一体に形成されることが好ましいが、複数の部材を周方向に連結して構成することができる。
バルブシール３２は、環状に一体に形成されることが好ましいが、複数の部材を周方向に連結して構成することもできる。
【００３１】
まず、板バネシール３１の構成を説明する。
板バネシール３１は、図３に示すように、フランジ１１と周壁２２が近付き弾性変形することで、フランジ１１と周壁２２との間を封止する。
板バネシール３１は、耐火材から構成されており、周壁２２に設けられている。板バネシール３１は、締結部３１Ａと、中間部３１Ｂと、先端部３１Ｃとを有している。
締結部３１Ａは、周壁２２の外側の面に配置される平坦な部分であり、締結部材３３により周壁２２に締結されている。
なお、板バネシール３１を周壁２２に一体成形する(溶接を含む)と、締結部３１Ａおよび締結部材３３が必要ないので、機体重量を低減することができる。
【００３２】
中間部３１Ｂは、締結部３１Ａからフランジ１１に対して傾斜した向きに延びている。
先端部３１Ｃは、中間部３１Ｂから連続し、フランジ１１の表面に対向している。先端部３１Ｃには、フランジ１１に向けて、凸状に湾曲した面が形成されている。この湾曲した面は、フランジ１１の平坦な表面に突き当てられる。フランジ１１の表面のことをシールあたり面１１Ａと称する。
【００３３】
板バネシール３１は、耐火材に相当し、かつ金属材料等の適宜な材料を用いて、板バネとして機能するように構成されている。板バネシール３１に用いる材料として、弾性限および疲労限が十分に大きいバネ鋼が好適である。金属材料の他、実証試験に基づいて、ガラス繊維や炭素繊維を含む繊維強化樹脂を用いて板バネシール３１を構成することもできる。
【００３４】
「耐火材」は、法規等に基づいて要求される所定の耐火時間に亘り継続して火炎に曝されたとしても、過度な変形や、焼失および滅失を免れるのに足りる十分な耐火性を有するものをいうものとする。
例えば、耐腐食鋼（ステンレス鋼、ＣＲＥＳ）、チタン合金等を、十分な耐火性を有する耐火材として用いることができる。その他にも、例えば、アルミニウム合金、強化繊維としてガラス繊維や炭素繊維を含む繊維強化樹脂（Fiber Reinforced Plastics）、ハニカムサンドイッチパネル等、実証試験に基づいて十分な耐火性を有していることが確認できれば、強度確保に必要な剛性を備えた適宜な材料を耐火材として用いることができる。
板バネシール３１は、そうした耐火材から、必要な耐火時間に亘り火炎に耐え、かつ、バネとして機能するように適切な形状や肉厚で形成することができる。
【００３５】
板バネシール３１として、金属板を折り曲げて形成された典型的な板バネを用いることができる。板バネシール３１は、大きく弾性変形した時に締結部３１Ａから先端部３１Ｃまでの全体が略Ｃ字状の横断面を呈する形状に曲げられている（図５（ｂ））。板バネシール３１は、フランジ１１の外周側に向けてＣの字が開口する向きで周壁２２に設置されている。
【００３６】
典型的な板バネの他、板バネシール３１として、図４に示すように、スリットが形成されている複数の板バネ３１１，３１２の積層体３１´を採用することができる。この板バネ積層体３１´は、いずれも複数のスリットが形成されている櫛歯状の複数の（ここでは２枚の）板バネ３１１，３１２が重ね合わせられたものである。
なお、図４に示す積層体３１´に、これと同様の積層体を連結することにより、フランジ１１の周方向に沿った板バネシール３１を構成することができる。
【００３７】
図４に示すように、板バネ３１１と板バネ３１２とは、板バネ３１１のスリットＳ１の位置と、板バネ３１２の隣り合うスリットＳ２，Ｓ２間の部位の位置とが対応するように重ねられている。
そのため、スリットＳ１が板バネ３１２により塞がれ、スリットＳ２が板バネ３１２により塞がれるので、積層体３１´は、板バネシール３１と同様、全体としてスリットのない板状のバネに構成される。
スリットＳ１，Ｓ２は、積層体３１´の先端部３１Ｃおよび中間部３１Ｂの全体に亘り形成されているが、先端部３１Ｃを接触相手に押し付ける接圧を大きくするため、スリットＳ１，Ｓ２を先端部３１Ｃから中間部３１Ｂの途中まで形成し、櫛歯の根元の部分を中間部３１Ｂに残すようにしてもよい。
【００３８】
櫛歯状に形成されている板バネ３１１，３１２はそれぞれ、スリットの形成されていない板バネと比べて小さい力で、隣り合うスリット間に位置する細い部位３１０が個別に弾性変形可能である。そのため、各部位３１０は、フランジ１１と周壁２２との間の間隔寸法に応じた変形量で個別にスムーズに弾性変形する。
【００３９】
上記の板バネ積層体３１´によれば、細い部位３１０が個別に弾性変形可能であるため、排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に大きく動いた時に先端部３１Ｃが接触するフランジ１１の表面への良好な追従性を得ることができる。そのため、板バネ積層体３１´により、フランジ１１と周壁２２との間を隙間なく封止することができるので、火炎の通過を阻止する効果が高い。
【００４０】
但し、先端部３１Ｃとフランジ１１の表面との間に、火炎が突き抜けることのできない、あるいは突き抜ける可能性が低い僅かな隙間は許容されるため、必ずしも、先端部３１Ｃがフランジ１１の表面に密着していてフランジ１１と周壁２２との間が緊密に封止されている必要はない。そのため、上述した通り、板バネシール３１として、典型的な板バネを用いることが可能である。
【００４１】
以上で説明した板バネシール３１は、排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０との相対的な変位量に応じた変形量で弾性変形する。
ここで、排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが近接する向きに相対的に動いた時に、フランジ１１と周壁２２が近付き弾性変形した板バネシール３１の先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａの外端１１Ｂにまで移動すると、板バネシール３１が満足に機能しているとは言えない。これは、図１０に示す板バネシール９の状態と同様であり、先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａに押し付けられていないと、先端部３１Ｃとシールあたり面１１Ａとの間に隙間があいてしまい、板バネシール３１によりフランジ１１と周壁２２との間を封止できていない。
さらに、先端部３１Ｃが外端１１Ｂを通り越し、シールあたり面１１Ａの外側まで移動してしまうと、最早、板バネシール３１によるシール機能（封止機能）は完全に失われる。
【００４２】
板バネシール３１を完全に機能させるためには、フランジ１１を径方向に長くしてシールあたり面１１Ａを十分に確保すればよい。しかし、排気ダクト１０の周りには、種々の部材が排気ダクト１０に近接して配置されているので、それらの部材との干渉を避ける必要性から、フランジ１１をそれ以上に長くすることが難しい。周方向の一部だけでなく、全周に亘り部材との干渉を避ける必要があるため、フランジ１１を長くしてシールあたり面１１Ａを十分に確保することが難しい。
周囲の部材との干渉の他、フランジ１１の強度確保や、重量を抑える観点より、フランジ１１をそれ以上に長くできない場合もある。
【００４３】
そこで、ファイアシール構造３０は、板バネシール３１が機能しない場合に備えて、第２弾性シールとしてのバルブシール３２を有している。
バルブシール３２は、図３に示すように、通常時は、シールあたり面１１Ａに押し付けられていないのでシール機能を発揮しておらず、板バネシール３１が機能しない時にフランジ１１と周壁２２との間を封止する。
バルブシール３２は、ゴム材料を用いて中空状に形成された弾性シールである。バルブシール３２は、繊維や織物が用いられることによって、補強されていると好ましい。
バルブシール３２は、周壁２２の外側の面に配置され、図示しない締結部材により周壁２２と締結されている。
なお、温度的条件によっては、バルブシール３２に代えて、金属メッシュ材料からバルブ状の断面に形成されており内部に断熱材が配置されたシールを採用することもできる。
【００４４】
バルブシール３２は、フランジ１１および周壁２２の内周側で、板バネシール３１と、フランジ１１と、周壁２２とに囲まれた空間に位置している。フランジ１１の内周側に位置するバルブシール３２は、フランジ１１と周壁２２との間の間隔が広い外周側に位置する板バネシール３１よりも背が低い。板バネシール３１およびバルブシール３２は、フランジ１１と周壁２２との間に納まり良く配置されている。
また、バルブシール３２は、締結部３１Ａを含めて板バネシール３１の全体から離れており、周壁２２の内周側の端部の近くに設置されている。
【００４５】
バルブシール３２は、フランジ１１と周壁２２との間を通り防火区域６の内側と外側とを結ぶ方向Ｄ１（フランジ１１の径方向）において、板バネシール３１よりも外側に位置しているので、板バネシール３１により、防火区域６の内側の火炎に対して遮蔽される。
そのため、バルブシール３２の材料としては、弾性力により封止する用途に適合する材料の中から、例えば、シリコーンゴム等、コストや入手性を考慮して適宜に選択することができる。つまり、材料選択の自由度が高い。
【００４６】
本実施形態のバルブシール３２は、径方向の断面がΩの字の形状を呈するように形成されているが、例えば、断面Ｐ字状等、他の中空の断面形状に形成されていてもよい。
【００４７】
以下、図５（ａ）、（ｂ）および図６を参照し、ファイアシール構造３０の作用を説明する。
図５（ａ）は、排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に動いていない静止時であって、板バネシール３１が機能している時のファイアシール構造３０の状態を示している。静止時は、例えば、駐機時である。
板バネシール３１は、フランジ１１と周壁２２が近付き弾性変形しており、板バネシール３１がシールあたり面１１Ａに押し付けられる（押圧される）ことによってフランジ１１と周壁２２との間が封止されている。このとき、バルブシール３２はシールあたり面１１Ａに接触していない。
【００４８】
板バネシール３１は、排気ダクト１０のフランジ１１とパイロンフェアリング２０の周壁２２との相対変位量に応じた変形量で弾性変形する。
例えば、フランジ１１と周壁２２とが離れる向きに、想定される最大の変位量、例えば、着陸時の変位量で排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に動いたとする。この時は、フランジ１１と周壁２２との間の距離が増えた分、板バネシール３１は、図５（ａ）に示す状態よりも小さい変形量で弾性変形する。この時も板バネシール３１の弾性力により、先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａに押し付けられているので、フランジ１１と周壁２２との間が封止されている。
【００４９】
あるいは、フランジ１１と周壁２２とが近接し、板バネシール３１が弾性変形する向きに排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に動いた時も、先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａ上に位置している限り、先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａに押し付けられているので、フランジ１１と周壁２２との間が封止されている。
【００５０】
フランジ１１と周壁２２とが近接し、板バネシール３１が弾性変形する向きに外力が作用したとしても、その外力が、エンジン１の正常な動作に伴う振動や巡行時の気流による振動等、さほど大きくない場合は、先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａ上に留まるので板バネシール３１は機能している。
【００５１】
板バネシール３１は十分な耐火性を有しているため、シールあたり面１１Ａ上に先端部３１Ｃが留まっていて板バネシール３１が機能している時（通常時）は、防火区域６の内側の火炎Ｆが板バネシール３１に放射されたとしても、板バネシール３１により、必要な耐火時間に亘り、火炎Ｆが防火区域６の外側に出るのを防ぐことができる。
また、板バネシール３１により、可燃性ガスが防火区域６の外に出るのも防ぐことができる。
【００５２】
図５（ｂ）は、フランジ１１と周壁２２とが近接する向きに、排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に大きく動いた時のファイアシール構造３０の状態を示している。
この状態では、静止時（図５（ａ））におけるバルブシール３２とフランジ１１との間の距離を超える変位量でフランジ１１と周壁２２とが近接しており、フランジ１１と周壁２２がさらに近付き、板バネシール３１もさらに弾性変形することに伴って先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａの外側にまで移動しているので、板バネシール３１は機能していない。
この板バネシール３１の代わりに、バルブシール３２がフランジ１１と周壁２２との間を封止している。フランジ１１と周壁２２とが近接したことでバルブシール３２がシールあたり面１１Ａに接触し、フランジ１１と周壁２２との間で圧縮されて弾性変形している。バルブシール３２は、内部に空間が存在するためスムーズに圧縮され、バルブシール３２とシールあたり面１１Ａとが十分な接触面積で密着する。このバルブシール３２により、フランジ１１と周壁２２との間が封止される。
つまり、図５（ｂ）に示す状態では、板バネシール３１によるシール機能の喪失時に、バルブシール３２により、ファイアシール構造３０に必要なシール機能が補完されている。
【００５３】
ここで、バルブシール３２は、耐火材から構成されている板バネシール３１によって火炎Ｆから遮蔽されており、直接的に火炎Ｆに曝されない。仮に、板バネシール３１の先端部３１Ｃとフランジ１１との間に狭い隙間があったとしても、火炎Ｆは、その隙間を通り抜け難い。
そのため、バルブシール３２は、必要な耐火時間に亘り焼失および滅失を免れ、シール機能に必要な弾性力を維持するので、要求される耐火時間に亘り、火炎Ｆが防火区域６の外側へと出るのを防ぐことができ、可燃性ガスが防火区域６の外側に出るのも防ぐことができる。
本実施形態ではバルブシール３２と板バネシール３１とが離れており、板バネシール３１からバルブシール３２への熱伝導が抑えられていることも、耐火時間に亘りバルブシール３２がシール機能を維持することに寄与する。
【００５４】
板バネシール３１によるシール機能が完全に失われる（図５（ｂ））よりも前に、バルブシール３２が機能するようにすると、フランジ１１と周壁２２との間が封止されている状態を間断なく維持することができるので好ましい。
つまり、フランジ１１と周壁２２とが近接し、板バネシール３１が弾性変形する向きに排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが動いた時に、図６に示すように、板バネシール３１の先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａにまだ押圧されている状態で、バルブシール３２がシールあたり面１１Ａに接触して弾性変形するとよい。
フランジ１１と周壁２２が近付き、板バネシール３１が弾性変形する向きにフランジ１１と周壁２２とが相対的に大きく動いた時に、図６に示す状態を経て、図５（ｂ）に示す状態へと変化してもよいし、最大の変位量での相対変位時にも板バネシール３１が機能を維持していて、板バネシール３１およびバルブシール３２の双方によりフランジ１１と周壁２２との間が封止されていてもよい。
【００５５】
図５（ｂ）、図６に示すように、フランジ１１と周壁２２が近付き、板バネシール３１が弾性変形する向きに排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０とが相対的に大きく動いた時に、バルブシール３２も圧縮されて弾性変形すると、板バネシール３１とバルブシール３２との弾性変形により、板バネシール３１のみが弾性変形するのと比べてより大きな相対変位を吸収することができる。
したがって、板バネシール３１を単体で用いる場合と比べて、同一の相対変位量に対して、フランジ１１の径方向の長さを短くしても、シールあたり面１１Ａに先端部３１Ｃを留めて板バネシール３１を機能させ、シールあたり面１１Ａから先端部３１Ｃがはみ出したとしても、バルブシール３２により封止状態を維持することができる。フランジ１１を短くすることで、排気ダクト１０およびその周辺の部材の配置の自由度が増し、また、機体重量を抑えることもできる。
【００５６】
以上で説明したファイアシール構造３０によれば、フランジ１１と周壁２２とが近接し、板バネシール３１が弾性変形する向きへの相対変位が大きい時に機能するバルブシール３２を備えていることで、相対変位が大きい時でもフランジ１１と周壁２２との間を確実に封止することができる。
板バネシール３１は耐火材から構成されており、その板バネシール３１によりバルブシール３２が火炎から遮蔽されるため、所定の耐火時間に亘り十分なファイアシール性能を確保することができる。
【００５７】
板バネシール３１は、先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａに接触する位置が弾性変形量に応じて径方向に移動するため、相対変位が大きい部材同士の取り合い箇所を封止するに際して、シールあたり面１１Ａを径方向に広くできない場合には、一般に、設置された位置で押しつぶされるバルブシールが好適である。
しかし、ファイアシール構造３０によれば、第１弾性シールとして板バネを採用しつつ、相対変位が大きい時に機能する第２弾性シール（バルブシール３２）を備えていることで、シールあたり面１１Ａを拡張することなく、相対変位が大きい時でも確実に封止することができる。
【００５８】
ここで、静止時を含む通常時にシールあたり面１１Ａに押し付けられることで機能する第１弾性シールとして、板バネシール３１を採用できることに意義がある。第２弾性シールがバルブシール３２であるのか、それとも板バネシールであるのかは本質ではない。
板バネシール３１は、金属材料等の材料を用いて板バネとして機能するように構成されているため、板バネシール３１の弾性変形量に応じて先端部３１Ｃがシールあたり面１１Ａを摺動しても、ゴム材料が用いられたバルブシール３２と比べて摩耗し難い。板バネシール３１は、シールあたり面１１Ａの外端１１Ｂに接触したとしても、バルブシールと違って損傷し難い。
したがって、板バネシール３１は、バルブシールのように点検や交換等の整備を頻繁に行う必要がない。
【００５９】
さらに、第２弾性シールとしてバルブシール３２を用いているとしても、このバルブシール３２は、静止時を含む通常時にはフランジ１１と周壁２２との間を封止しておらず、機能していない。バルブシール３２が封止していない、すなわちシールあたり面１１Ａに押圧されていなければ、もしシールあたり面１１Ａに接触していたとしても、バルブシール３２とシールあたり面１１Ａとの間の摩擦は小さい。本実施形態において、バルブシール３２は、通常時にはシールあたり面１１Ａには接触しておらず、摩耗しない。
ファイアシール構造３０によれば、フランジ１１と周壁２２とが近接する向きへの相対変位が大きい時（図５（ｂ）、図６）を除いては、バルブシール３２はシールあたり面１１Ａに非接触であるため、常時押圧されている単一のバルブシールと比べ、バルブシール３２も、摩耗が少ない。
以上より、ファイアシール構造３０は寿命が長いので、ファイアシール性能の維持に必要な点検や交換等の整備負担を軽減することができる。
【００６０】
本発明のシール構造は、上述した実施形態（図３）に限らず、種々の形態に改変することが可能である。
例えば、図７（ａ）に示す例では、板バネシール３１が周壁２２に締結され、バルブシール３４は、板バネシール３１を締結する締結部材３５により、板バネシール３１と共に周壁２２に締結されている。つまり、板バネシール３１とバルブシール３４とが共締めされている。
バルブシール３４は、ここではＰ字の断面形状に形成されており、バルブシール３２の平坦な部分３４Ａが板バネシール３１の締結部３１Ａと周壁２２との間に挟まれた状態で共締めされている。
いずれも周壁２２に締結される板バネシール３１とバルブシール３４とに同一の締結部材３５を用いると、締結部材の数が減る分、小型化および軽量化を図ることができる。
【００６１】
図７（ｂ）に示すファイアシール構造４０は、第１弾性シールとしての第１板バネシール３１と、第２弾性シールとしての第２板バネシール４２とを備えている。
第２板バネシール４２は、上記実施形態のバルブシール３２（図３）と同様に、静止時を含む通常時はシールあたり面１１Ａに接触しておらず、フランジ１１と周壁２２とが近接する向きにフランジ１１と周壁２２とが相対的に変位した時に先端部４２Ｃがシールあたり面１１Ａに押し付けられる。
第２板バネシール４２は、第１板バネシール３１と同様に、金属材料等の材料を用いて、板バネとして機能するように構成されているので、シールあたり面１１Ａに接触している時の摩耗がバルブシール３２と比べて少ないし、バルブシール３２よりも耐火性に優れる。
図７（ｃ）に示す構成は、２つの板バネシール３１，４２を締結部材３５により共締めしたものである。
【００６２】
第１弾性シールおよび第２弾性シールの形状や配置は、適宜に変更することができる。
図８（ａ）に示すファイアシール構造５０に第１弾性シールとして備えられた板バネシール５１は、耐火材からＳ字状あるいはＺ字状の断面形状に形成されている。板バネシール５１の基端部５１Ａは周壁２２の内端側に締結され、板バネシール５１の先端部５１Ｃはフランジ１１の外端側でシールあたり面１１Ａに押し付けられる。
また、ファイアシール構造５０に第２弾性シールとして備えられた板バネシール５２も、Ｓ字状あるいはＺ字状の断面形状に形成され、板バネシール５１と共締めされている。
板バネシール５２は、板バネシール５１よりも背が低く、フランジ１１と周壁２２との間の間隔が狭い内周側に位置している。そのため、フランジ１１と周壁２２との間に、２つのシール５１，５２が納まり良く配置されている。
【００６３】
フランジ１１と周壁２２とが相対的に動いていない静止時には、板バネシール５１のみが機能しており、シールあたり面１１Ａに接触していない板バネシール５２は機能していないが、図８（ａ）に示す状態から更に弾性変形が進んだ板バネシール５１が、基端部５１Ａと先端部５１Ｃとが径方向に引き離される向きに弾性変形すると、板バネシール５２がシールあたり面１１Ａに押し付けられ、シール機能を発揮する。
【００６４】
板バネシール５２は、図３のバルブシール３２と同様、フランジ１１および周壁２２の内周側に位置しており、板バネシール５１により火炎から遮蔽される。そのため、板バネシール５２については、火炎の放射に耐えるために肉厚を増したり耐火材を用いる必要はない。
【００６５】
本発明のシール構造に備えられる第１弾性シールおよび第２弾性シールは、封止される間隙を形成する周壁２２およびフランジ１１のうちいずれか一方に設けることができる。
例えば、図８（ｂ）に示す例では、第１弾性シールである板バネシール３１が周壁２２に設けられており、第２弾性シールであるバルブシール３２がフランジ１１に設けられている。つまり、第１弾性シールが接触するシールあたり面１１Ａと、第２弾性シールが接触するシールあたり面２２Ａとが異なる面であってもよい。
【００６６】
図８（ｂ）のバルブシール３２に代えて、図８（ｃ）に示すように、板バネシール４２をフランジ１１に設けることもできる。
図８（ｂ）、（ｃ）にそれぞれ示す構成によっても、フランジ１１と周壁２２とが近接する向きへの相対変位が大きい時に、通常時は非接触のバルブシール３２や板バネシール４２によってフランジ１１と周壁２２との間を封止することができる。
【００６７】
図８（ｃ）に示す構成では、周壁２２に設けられた板バネシール３１がフランジ１１に向けて突出し、フランジ１１に設けられた板バネシール４２が周壁２２に向けて突出している。これらの板バネシール３１，４２は、フランジ１１と周壁２２との間を通り防火区域６の内側と外側とを結ぶ方向Ｄ１と交わる向きに、互い違いに突出するように並んでおり、板バネシール３１の先端側と板バネシール４２の先端側とが互いにオーバーラップしている。
そうすると、板バネシール３１の先端部３１Ｃとフランジ１１との間の隙間から万一、火炎が入ったとしても、火炎の直進する性質から、板バネシール４２に火炎が突き当たるので、ラビリンス効果により、防火区域６の外側に火炎が出るのを防ぐこともできる。
【００６８】
本発明のシール構造は、上記の実施形態や変形例の如く、フランジ１１と、フランジ１１に対して傾斜した周壁２２との間を封止するものには限られない。
図９（ａ）に示すファイアシール構造６０のように、互いに平行に配置された第１部材６１と第２部材６２との間を封止するものであってもよい。ファイアシール構造６０は、第１弾性シールとしての板バネシール５１と、第２弾性シールとしてのバルブシール６０２とを備えている。バルブシール６０２を板バネシールに置き換えることもできる。
また、図９（ｂ）に示す例のように、第１部材６１と、第１部材６１に対して直交する向きに配置された第２部材６３との間が、第１弾性シールである板バネシール６４と、第２弾性シール６５とのうちの少なくとも板バネシール６４によって封止されるように構成することもできる。第２部材６３の一方の面に配置された板バネシール６４と、第２部材６３の他方の面に配置された第２弾性シール６５とを共締めすることができる。
【００６９】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
本発明のシール構造は、ファイアシールとして用いられなくてもよい。例えば、部材同士の間から可燃性ガスが流出するのを防ぐために本発明のシール構造が用いられていてもよい。その場合、第１弾性シールに耐火材を使用する必要はない。
【００７０】
本発明のシール構造が適用される対象として、上述した排気ダクト１０とパイロンフェアリング２０との取り合い箇所は一例に過ぎず、航空機の他の部材同士の取り合い箇所に本発明のシール構造を適用することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１        エンジン
２        パイロン（エンジンパイロン）
２Ａ      パイロン本体（本体）
３        ファン
４        エンジンコア
５        エンジンナセル
６        防火区域
９        板バネシール
９Ａ      先端部
１０      排気ダクト（第１部材）
１１      フランジ
１１Ａ    シールあたり面
１１Ｂ    外端
１１Ｃ    内端
２０      パイロンフェアリング（第２部材）
２１      排気口（開口）
２１Ａ    羽根部材
２２      周壁（壁）
２２Ａ    シールあたり面
３０      ファイアシール構造
３１      板バネシール（第１弾性シール）
３１´    板バネ積層体
３１Ａ    締結部
３１Ｂ    中間部
３１Ｃ    先端部
３２      バルブシール（第２弾性シール）
３３      締結部材
３４      バルブシール（第２弾性シール）
３４Ａ    部分
３５      締結部材
４０      ファイアシール構造
４２      板バネシール（第２弾性シール）
５０      ファイアシール構造
５１      板バネシール（第１弾性シール）
５１Ａ    基端部
５１Ｃ    先端部
５２      板バネシール（第２弾性シール）
６０      ファイアシール構造
６１      第１部材
６２      第２部材
３１０    部位
３１１，３１２      板バネ
６０２    バルブシール（第２弾性シール）
９１      部材
９２      部材
９３      バルブシール
９２１    フランジ
９２１Ａ  シールあたり面
９２１Ｂ  端縁
Ｄ１      方向
Ｆ        火炎
Ｓ１，Ｓ２      スリット
【図１】
2018090112.tif 000003
【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８】
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【図９】
2018090112.tif 000011
【図１０】
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