(57)【要約】【課題】板ブラシシール単板の板ブラシ部の不良を防止すると共に、板ブラシ部の自由端部の嵌合寸法精度を向上することにある。又、製作コストを低減することにある。【解決手段】スリット４Ｂの間に形成されたブラシ部分４Ａとブラシ部分４Ａの一端部に連結して板ブラシ部３Ａを支持する基部３Ｂとを有する板ブラシシール単板４とブラシ部分４Ａの自由端部５に一体でスリット４Ｂ方向へ分割された抑え板７とを金属薄板Ｐから微細加工して切り出すと共に板ブラシシール単板４と抑え板７との境界に切断溝４Ｆを微細加工し、その後に板ブラシシール単板４と抑え板７とを切断溝４Ｆから切断して板ブラシシール単板４を形成するものである。【選択図】　　　　　図４
2004084690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ブラシシールを構成する板ブラシシール単板の製造方法であって、スリットの間に形成されたブラシ部分と前記ブラシ部分の一端部に連結して前記ブラシ部を支持する基部とを有する板ブラシシール単板と前記ブラシ部分の自由端部に一体で前記スリット方向へ分割された抑え板とを金属薄板から微細加工して切り出すと共に前記板ブラシシール単板と前記抑え板との境界に切断溝を微細加工し、その後に前記板ブラシシール単板と前記抑え板とを前記切断溝から切断して前記板ブラシシール単板を形成することを特徴とする板ブラシシール単板の製造方法。
【請求項２】
前記板ブラシシール単板と前記抑え板と前記切断溝とを前記金属薄板にエッチング用レジストし、前記エッチングレジストした個所をエッチング加工により前記切断溝の加工と前記板ブラシシール単板と前記抑え板とを切り出すことを特徴とする請求項１に記載の板ブラシシール単板の製造方法。
【請求項３】
前記抑え板幅は前記切断溝の溝方向長さがほぼ直線を成す範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の板ブラシシール単板の製造方法
【請求項４】
前記スリットが前記切断溝を横断して前記抑え板に達していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の板ブラシシール単板の製造方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸と相対変位する相対部品との間をシールする板ブラシシール単板の製造方法に関する。
【０００２】
更に詳しくは、例えば、航空機、ガスタービン等の回転軸と相対変位する相対部品との間をシールする板ブラシシール単板の製造方法に係わるものである。
【０００３】
【従来技術】
本発明の関連技術には、図８に示すブラシシール装置１００Ａが存在する。
図８は、回転軸１２０が貫通するケーシング１１０との間に取り付けられたブラシシール装置１００Ａの断面図である。このブラシシール装置１００Ａはケーシング１１０に取り付けられて回転軸１２０との間を多数の剛毛１０１により仕切って被密封流体をシールしている。
【０００４】
このブラシシール装置１００Ａは、リング状に形成されて、ケーシング１１０の取付溝部１１２に取り付けられる。このブラシシール装置１００Ａの主要な構成は、ブラシシール１０９と背板１０２と支持板１０３である。このブラシシール１０９は、多数の剛毛１０１が円周に沿ってある厚さに束ねられて壁状に配列され、一端部が結合されて取付部１０４を形成している。又、ブラシシール１０９の自由端面１０５は回転軸１２０に対向して配置される。この剛毛１０１の線径は、一般に、０．０２ｍｍから０．２ｍｍのものが用いられている。このため、その壁状に形成される本数は何万、何十万本となる。
【０００５】
このブラシシール１０９の側面には、環状に形成された背板１０２が側面１０８をブラシシール１０９と接触状態にして配置されおり、この背板１０２は、被密封流体の圧力を受ける剛毛１０１が変形しないように支持している。
又、ブラシシール１０９の他方の面には、保持板１０３がリング板に形成されて背板１０２との間でブラシシール１０９の取付部１０４側を狭持している。この保持板１０３は、ブラシシール１０９の自由端面１０５側が変形の自由度を発揮できるように径方向の幅が狭くされてブラシシール１０９を被密封流体側に露出させている。
【０００６】
そして、背板１０２とブラシシール１０９の取付部１０４と保持板１０３とは、一端が溶接されて結合部１０６を成している。
この結合部１０６に於いて、前述したように剛毛１０１は細線から形成されているから、束ねた剛毛１０１を背板部１０２と保持板部１０３との間に挟持して溶接すると、剛毛１０１が背板部１０２や保持板部１０３よりも早く溶けてしまうので、特殊の溶接機で溶接しなければならない。このために製造がコスト高になる。
【０００７】
又、このブラシシール１０９は、何万本数の剛毛１０１がある厚さの束にされて周方向に沿って配列されている。更に、剛毛１０１は、回転軸１２０の径方向に対して回転軸１２０の回転する方向へ傾斜している。
このような状態に多数の剛毛１０１を配列することは、剛毛１０１が細線で、しかも短いから、その配列が困難をきたしている。
そして、このブラシシール１０９の正常状態は、図８の実線で示すように回転軸１２０が自由端面１０５に接触又は近接している。このために、ブラシシール１０９の自由端面１０５は、回転軸１２０に嵌合するようにワイヤ放電加工機などにより精密仕上げ加工されている。しかし、剛毛１０１は変形しやすいので、この加工が極めて困難になっている。
【０００８】
更に、他の関連技術として、図９に示す板シール装置１００Ｂが存在する。この図９は、薄板の板シール２０９を回転軸１２０の周方向に積層状態に重ねて高圧側領域Ｐ１と低圧側領域Ｐ２をシールするものである。
この板シール２０９の外周部は、ろう付けされて取付部１０４に形成されている。そして、ろう付けされた取付部１０４を介してケーシング１１０の溝部に取り付けられる。又、板シール２０９の低圧側領域Ｐ２の側面には背板１０２が配置されていると共に、高圧領域側Ｐ１の側面には保持板１０３が配置されており、この両板１０２，１０３により板シール２０９の両側を支持している。
【０００９】
しかし、この様に形成された板シール２０９に対し、回転軸１２０が偏心して圧接したときに、円弧状を成すのみの板シール２０９は、弾性変形が容易でないから、弾性変形に対応するバネ常数が大きくなるので、回転軸６０の偏心に対して追随することが困難になる問題を惹起している。このために板シール２０９の自由端面とロータ１２０の外周面との間隔を大きくとっているので、被密封流体をシールする能力に問題が生じる。又、板シール２０９の製作に於ける板シール２０９の厚さを薄く設計することが困難である。
【００１０】
しかも、板シール２０９は、０．０２から０．２ｍｍのような薄板を方形に加工すると共に、円弧状に曲げなければならないので、この円弧状にした曲げ加工が困難である。更に、回転軸１２０の周面に積層するので何十万枚も積層しなければならない上に、積層した環状の外周側が内径より大径になる寸法だけ各板シール２０９の積層間にスペーサを設けなければならない。これらの加工と組立作業が困難を来すことになる。
【００１１】
更に、被密封流体の圧力が作用する方向へ重ねられた板シール２０９は、単なる平板のみであるために、その平板の接合面間方向に作用する被密封流体の圧力が容易に平板の接合した隙間から流出し、被密封流体の漏れを防止するシール能力に問題が生じてくる。このため、板シール２０９の積層や組立が問題となる。更に又、可撓性が阻害される構成の積層構造は、板シール２０９の自由端面を早期に摩耗させる結果となっている。このため、板シール２０９の回転軸１２０に対する組立が問題である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のような問題点に鑑み成されたものであって、その技術的課題は、板ブラシシール単板の製作を容易にして安価に製造することにある。又、薄板から容易に板ブラシシール単板を製作できるようにすることにある。
更に又、板ブラシシール単板の自由端部の加工を容易にすると共に、自由端部の加工精度を向上させることにある。そして、板ブラシシールに於ける材料の歩留まりを向上させることにある。
【００１３】
そして、この製造方法で製作された板ブラシシール単板を組み合わせた板ブラシシールが回転軸からの押圧力に対する板ブラシシールの弾性変形能力を向上させ、板ブラシシールが回転軸により摩耗させられるのを低減することにある。
又、板ブラシシールの回転軸との接触力と変動に対応する追随性を良好にし、動力のエネルギーの低減を図ると共に、変動に対してもシール能力を向上させることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上述のような課題を解決するために成されたものであって、その課題を解決するための技術的手段は以下のように構成されている。
【００１５】請求項１に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法は、板ブラシシールの構成部品である板ブラシシール単板の製造方法であって、スリットの間に形成されたブラシ部分とブラシ部分の一端部に連結してブラシ部を支持する基部とを有する板ブラシシール単板とブラシ部分の自由端部に一体でスリット方向へ複数に分割された抑え板とを金属薄板から微細加工して切り出すと共に板ブラシシール単板と抑え板との境界に切断溝を微細加工し、その後に板ブラシシール単板と抑え板とを切断溝から切断して板ブラシシール単板を形成するものである。
【００１６】
この請求項１に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法では、金属薄板からエッチング加工等の微細加工によりシールする側にブラシ部分とスリットとを交互に形成して可撓性を有するブラシ部分に形成するが、このブラシ部分の根本側が基部により保持されているとともに、ブラシ部分の自由端部が抑え板に保持されているから、生産後の保管中又は組み立て中にブラシ部分が折れ曲がり不良品となるのを効果的に防止することが可能になる。
そして、板ブラシシール単板を板ブラシシールに組み立てるときに、又は、組み立て中に、板ブラシシール単板と抑え板との境の切断溝を折り曲げて切断すると抑え板が簡単に分離できる。
【００１７】
請求項２に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法は、板ブラシシール単板と抑え板と切断溝とを金属薄板にエッチング用レジストし、エッチングレジストの形に沿ってエッチング処理して切断溝の加工をすると共に板ブラシシール単板と抑え板とを切り出すものである。
【００１８】
この請求項２に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法では、ブラシ部分をエッチングにより加工するから、極微な金属薄板であっても、更に、微細で複雑な細梁のブラシ部分であっても、不良を惹起することもなく精密に加工することが可能になる。しかも、切断溝底の厚さ寸法も設定通りに加工することができる。この切断溝の加工は、金属薄板をエッチング処理するから、切断溝を折り曲げると簡単に切断できる切断溝の底の厚さにできる。
しかも、ブラシ部分等の形状が複雑であっても、エッチングレジストにより形成するから、正確に加工することができる。そして、製作コストを低減することが可能になる。又、金属薄板から多数の板ブラシシール単板を切り出せるから、材料歩留まりが向上する。
【００１９】
請求項３に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法は、抑え板の幅寸法は切断溝の溝方向長さがほぼ直線を成す範囲である。
【００２０】
この請求項３に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法では、切断溝の溝方向が略直線状をなしているので、抑え板を板ブラシシール単板に対して折り曲げると切断溝に沿って均一な力が作用するから、板ブラシシール単板の自由端部が正確に切断できる。その結果、板ブラシシール単板を組み立てる直前、又は組み立てた直後に、板ブラシシール単板から抑え板を除去することができるので、ブラシ部分が他の部品に当接して不良になるのを効果的に防止できる。
【００２１】
請求項４に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法は、スリットが切断溝を横断して抑え板に達しているものである。
【００２２】
請求項４に係わる本発明の板ブラシシール単板の製造方法では、スリットが切断溝を横断して抑え板に達している形状は、ブラシ部分に切断溝が形成されている形状であるので、幅の狭いブラシ部分に形成された切断溝の溝方向の長さは直線を成すことになる。
このために、板ブラシシール単板に対して抑え板を折り曲げると、幅の狭いブラシ部分は、正確に自由端部が切断できる。しかも、１回折り曲げただけで簡単に切断できることになる。
その結果、板ブラシシール単板を板ブラシシールに組み立てるとき、抑え板を取り除く作業が容易になり、板ブラシシールの組み立てが容易になると共に、板ブラシシールの自由端部の寸法精度が正確に形成できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる実施の形態について、板ブラシシール単板の製造方法を図面に基づいて詳述する。尚、以下の図面は、設計に基づく図面である。
【００２４】
先ず、本発明の板ブラシシール単板３を組み立てた板ブラシシール２の構成を説明する。
図１は、ガスタービンに於けるケーシング５０の孔５０Ａにロータ（回転軸とも言う）６０が嵌通した両部品間の間隙を高圧Ｐ１側と低圧Ｐ２側とに仕切る板ブラシシール装置１の半断面図である。又、図２は、図１に示す板ブラシシール２の平面図である。
更に、図３は、図２の板ブラシシール２を構成する板ブラシシール単板３の平面図である。更に又、図４は、図３の板ブラシシール単板３に組み立てる部品である第１実施の形態に係わる第２板ブラシシール単板４である。
【００２５】
図１において、１は板ブラシシール装置である。この板ブラシシール装置１は、板ブラシシール２をケーシング５０に組み立てた全体の構造を言う。板ブラシシール装置１の固定部２０は、一方の部品であるケーシング５０の内周面に設けられた段部５１にスナップリング１２を介して取り付けられている。尚、固定部２０は組み合わせた構造の溝部に取り付けることもできる。又、板ブラシシール２の内周側の自由端部５は他方の部品であるロータ６０の外周面と対向して接面又は近接した状態に配置されている。そして、板ブラシシール２により高圧Ｐ１側の被密封流体をシールする。
【００２６】
図２に於いて、板ブラシシール２は、板ブラシシール２のみからなる場合と、板ブラシシール２に背板部６と保持部１０とを取り付けた構成からなる場合とがある。この背板部６及び保持部１０は板ブラシシール２の補助部品である。
この板ブラシシール２は一般に複数枚の板ブラシシール単板３の積層構造であるが、シール構造によって被密封流体の圧力が小さいときは、板ブラシール単板３の１枚構造でも機能する。
【００２７】
この板ブラシシール２は、図２に示すように、複数枚のリング状の板ブラシシール単板３を積層状態に配置し、所定の厚さの環状体に形成されている。そして、板ブラシシール単板３の環状を成す内周側がロータ６０の回転方向へ傾斜した列状の細梁により板ブラシ部３Ａに形成されている。
又、板ブラシシール２の内周側は、板ブラシ部３Ａの積層構造又はブラシ部分４Ａとスリット４Ｂを噛み合せた板ブラシ部３Ａの積層構造である。
更に、板ブラシシール単板３の基部３Ｂを積層した積層構造の全体が取付部２Ａであり、背板部６等を取り付けた構造が板ブラシシール２の固定部２０となる。この取付部２Ａは溶接又はピン止め等により一体化される。ピン止めとは、積層した取付部２Ａに軸方向へ貫通したピン用孔を設けピンを打ち込んで固着するものである。
【００２８】
板ブラシシール単板３の板ブラシ部３Ａは、環状の薄板の内径が細梁状に形成したもので、その断面が長方形状又は正方形状の方形にしたブラシ部分４Ａとスリット４Ｂを噛み合わせて列状に配列したもの又はかみ合わせることなく積層にしたものである。又、外周の基部３Ｂは、板ブラシ部３Ａを保持する基板の役目をする。
【００２９】
図２に示す板ブラシシール２は、図３に示す板ブラシシール単板３が複数枚に積層されて環状体を成している。この板ブラシシール単板３は、図５に示すように、円弧状を成す第２板ブラシシール単板４を環状に連結して形成されている。この第２板ブラシシール単板４は、薄板からの材料取りの歩留まりを向上させるために、径の大きさに応じて分割したものである。径が小さいものは分割することなく１枚板のリングに形成することもできる。従って、この板ブラシシール単板３と第２板ブラシシール単板４とを総称して板ブラシシール単板３、４という。
【００３０】
図４は、本発明に係わる第１実施の形態の板ブラシシール単板３に組み立てる第２板ブラシシール単板４を金属薄板Ｐから切り出した平面図である。
図４に示す第２板ブラシシール単板４は、図５に示すように抑え板７を切断してから、図３に示すように第２板ブラシシール単板４の各両端の凹部１２Ａと凸部１２Ｂを互いに結合して１枚の環状をなす板ブラシシール単板３に形成するものである。この第２板ブラシシール単板４は材料の歩留まりを向上させるために板ブラシシール単板３を分割した状態に製造するものである。
そして、第２板ブラシシール単板４は、内径となる側が板ブラシ部３Ａであり、その板ブラシ部３Ａの構造がブラシ部分４Ａとスリット４Ｂとが交互に形成されている。更に、板ブラシ部３Ａの内端は、自由端部５に形成されて、他方の部品（回転軸）と游合するように形成されている。
【００３１】
図３及び図５に於いて、図３の板ブラシシール単板３は周方向に沿って略等配に分割され図５の第２板ブラシシール単板４が組み合わされている。この第２板ブラシシール単板４に於ける基部３Ｂの一方の分割面１１には、円形状に内設された凹部１２Ａが形成されている。又、基部３Ｂの他方の分割面１１には円形状に突出する凸部１２Ｂが形成されている。この凹部１２Ａと凸部１１Ｂは、互いに填め合うように形成されており、この凹部１２Ａと凸部１１Ｂが結合して一対の係合部１２を構成する。
【００３２】
次に、この第２板ブラシシール単板４の製造方法を説明する。
図４は、本発明の第２板ブラシシール単板４の製造方法の第１実施の形態に係わるものである。板ブラシシール単板３は、図４に示す第２板ブラシシール単板４を環状に組み合わせて形成される。
図４に於いて、ニッケル基合金板、ステンレス鋼板、鋼板等の金属薄板Ｐに図４に示すような第２板ブラシシール単板４と各抑え板７と切断溝４Ｆとのパターンを金属薄板Ｐにエッチングするためにパターン化のためのレジストをする。このレジストは０．００５から０．５ｍｍの厚さの金属薄板の表面をクリーニングし、その後に、金属薄板Ｐの表面にスクリーン印刷法、ドライフイルム／写真法、液体レジスト／写真法などの方法により板ブラシシール単板３、抑え板７及び切断溝４Ｆのパターンをする。
この第２板ブラシシール単板４では、コストと加工精度の点で、エッチング用レジストがパターン形成に適している。
【００３３】
次に、薄板金属Ｐのパターン面を、レジストに沿って微細加工する。この微細加工としてはエッチングが好ましい。この微細加工は、レーザルーチング、プラズマエッチング、化学エッチング、ショットブラスト等の技術を利用して行う。第２板ブラシシール単板４の加工精度は、上記の加工技術で十分な寸法精度が保証できる。
又、図６に示すような位置決孔４Ｃ２等は、ガイドホール、パンチング、ルーチング加工等で行うことも可能である。これらの精密微細加工は、現在、開発されたエッチング等の加工技術で行うことができる。
【００３４】
図４は、第２板ブラシシール単板４と抑え板７と切断溝４Ｆとの形にレジストした金属薄板Ｐからエッチング処理により外形を切断して多数の第２板ブラシシール単板４に加工した金属薄板Ｐの１部を示すものである。この第１実施の形態では、１枚の金属薄板Ｐから３５個から４５個の第２板ブラシシール単板４を切り出すことが可能となり材料の歩留まりが向上する。
そして、この第２板ブラシシール単板４を次々に結合することにより大型の板ブラシール単板３を容易に製作できるから、従来の高価な金属薄板Ｐから１個しか取り出せない板ブラシール単板３に比較して本発明の第２ブラシール単板４の材料コストを大きく低減することが可能になる。
【００３５】
図４に示すように第２板ブラシシール単板４は、両端の分割面１１に凹部１２Ａと凸部１２Ｂとが形成されるように切り出される。又、内方と成る板ブラシ部３Ａはブラシ部分４Ａとスリット４Ｂとが交互になるように微細加工されたものである。
更に、板ブラシ部３Ａの自由端部５にはブラシ部分４Ａがばらつくのを防止する多数に分割されて抑え板７が一体に形成される。この抑え板７と板ブラシ部３Ａとの境界には、切断溝４Ｆが形成される。この切断溝４Ｆの溝方向の線は、略直線状又は直線に近い緩やかな円弧状に形成されている。このために、抑え板７は、この切断溝４Ｆが円弧状にならない間隔に分割面７Ａで分割されている。
この切断溝４Ｆを直線状にすると、各抑え板７を第２板ブラシシール単板４に対して折り曲げたときに、切断溝４Ｆに均一に応力が作用するので簡単に切断溝４Ｆから切断される。この折り曲げ切断は、０．００５ｍｍのような薄肉の金属薄板でも簡単に切断が可能になる。
【００３６】
又、切断溝４Ｆの幅は、抑え板７の板厚寸法よりも小さな寸法に形成されている。この切断溝４Ｆの幅が小さくされる技術は、抑え板７の付け根の切断溝４Ｆを切断したときに惹起するかえりバリの高さを小さくし、板ブラシシール単板３のシール能力を向上させることができる。
このように各抑え板７の付け根に切断溝４Ｆを形成することにより、第２板ブラシシール単板４を板ブラシシール２に組み立てるときに各抑え板７を板ブラシ部３Ａから簡単に折り曲げ切断できる。
このために、板ブラシ部３Ａは、作業中に又は保管中に、ブラシ部分４Ａが他の部品に当接してブラシ部分４Ａが不良になるのを効果的に防止できる。
【００３７】
次に、この第２板ブラシシール単板４を金属薄板Ｐからエッチングにより切り出すときは、第２板ブラシシール単板４を固定して保持されていないと、第２板ブラシシール単板４がばたついて（変動して）加工中に加工寸法精度が不正確になる場合がある。このような場合、板ブラシ部３Ａの加工精度が不良となり、板ブラシ部３Ａのシール能力に影響することになる。
このために、第２板ブラシシール単板４の基部３Ｂと金属薄板Ｐとの間の１部をエッチングせずに連結する帯状の連結部４Ｅが形成されている。この連結部４Ｅにより第２板ブラシシール単板４はエッチング中でも金属薄板Ｐに保持されているから、第２板ブラシシール単板４は、エッチング中にばたつく（変動して）こともなく、加工精度が保持される。
【００３８】
特に、連結部４Ｅで板ブラシシール単板４を保持する方法は、細梁から成る板ブラシ部３Ａの寸法が正確に加工することが可能になる。更に又、抑え板７の付け根に形成される切断溝４Ｆの深さ（溝底の肉厚）の加工が正確になるので、切断が容易になると共に、板ブラシ部３Ａの自由端部の寸法精度が向上する。このため、板ブラシシール単板３の生産コストが低減できると共に、板ブラシ部３Ａのシール能力が向上する。
【００３９】
この連結部４Ｅは、図４に示すように、基部３Ｂの凹部４Ｃ１に入り込んだ連結部４Ｅで基部３Ｂと連結している。この連結部４Ｅは３カ所に渡り設けられている。
そして、この連結部４Ｅには、連結部４Ｅを横断する切取溝４Ｆ１が形成されている。この切取溝４Ｆ１の配列は、３カ所が１直線上に形成されている。このために、切取溝４Ｆ１を折曲げると、応力が直線上に集中して簡単に切取溝４Ｆ１から切断できることになる。
【００４０】
又、切取溝４Ｆ１の幅は、連結部４Ｅの板厚寸法よりも小さな寸法に形成されている。この切取溝４Ｆ１の幅を小さくする技術は、連結部４Ｅの切取溝４Ｆ１を切断したときに惹起するかえりバリの高さを小さくすることである。そして、板ブラシシール単板３がかえりバリに当接することなく設計通りの積層を可能にすることである。
この連結部４Ｅは、この第１実施の形態の他に１カ所、２カ所等保持強度に応じて任意に設計することが可能である。この連結部４Ｅにより、エッチング中でも第２板ブラシシール単板４は、金属薄板Ｐに保持されているから、ブラシ部分４Ａやスリット４Ｂや切断溝４Ｆの幅や深さの寸法を正確に加工することが可能になる。
【００４１】
次に、本発明に係わる第２実施の形態の第２板ブラシシール単板４について説明する。図６は、図４の第２板ブラシシール単板４と全体形状が類似する。相違する点は、板ブラシ部３Ａからスリット４Ｂが切断溝４Ｆを横断して各抑え板７に複数個に形成されている。このように抑え板７に複数個のスリット４Ｂを形成することにより、板ブラシ部３Ａの自由端部が円環状を成していても各ブラシ部分４Ａに形成された切断溝４Ｆの溝方向の線は直線になる。このために、各抑え板７を折り曲げると簡単に第２板ブラシシール単板４から抑え板７を切断することが可能になる。
【００４２】
更に、この第２板ブラシシール単板４は、各ブラシ部分４Ａに切断溝４Ｆが形成されているので、切断が容易である上に、正確に切断できることになる。更に、このブラシ部分４Ａから抑え板７を切断可能にすることは、極薄肉の金属薄板Ｐから板ブラシシール単板４を切り出すことを可能にする。更に、幅の狭い各ブラシ部分４Ａに切断溝４Ｆが形成されているから、各抑え板７の分割面７Ａ間の分割幅を大きくすることも可能になる。
尚、基部３Ｂに形成されている位置決孔４Ｃ２は、第２板ブラシシール単板４を板ブラシシール単板３に組み立ててから、板ブラシシール２に積層するときに、対向する各位置決孔４Ｃ２を１ピッチだけ周方向へずらすことにより対向するブラシ部分４Ａとスリット４Ｂとを重なるように設計することが可能になる。
このように構成することにより、板ブラシ部３Ａは、スリット４Ｂが対向する板ブラシ部３Ａのブラシ部分４Ａにより覆われるから、シール能力を向上させることが可能になる。
【００４３】
図７は、本発明に係わる第３実施の形態の板ブラシシール単板３の１部を示すものである。
この第２板ブラシシール単板４は環状板を大きく４等配に分割した場合又は分割せずに環状板を１枚に形成した場合の実施例である。この第２板ブラシシール単板４の抑え板７は切断溝４Ｆの溝方向の線が略直線になるように分割面７Ａ間の各抑え板７を周方向に小さく分割する。或いは、図６に示したように板ブラシ部３Ａからのスリット４Ｂを延長して抑え板７にまで加工し、切断溝４Ｆの溝方向の長さがブラシ部分４Ａの幅になるように小さくする。このようにスリット４Ｂを抑え板７の１部にまで加工することにより、切断溝４Ｆは各ブラシ部分４Ａに形成されて溝方向の長さが極めて小さくなるから、板ブラシ部３Ａから抑え板７を容易に切断することが可能になる。
【００４４】
図６及び図７の第２板ブラシシール単板４も、ニッケル基合金薄板、ステンレス鋼薄板、鋼板等の金属薄板Ｐに第２板ブラシシール単板４と抑え板７と切断溝４Ｆをレジストによりパターン形成する。このパターン形成は、０．００５ｍｍから０．５ｍｍの厚さの金属薄板Ｐの表面をクリーニングし、その後に金属薄板Ｐの表面にスクリーン印刷法、ドライフイルム／写真法、液体レジスト／写真法によりエッチング用レジストする。
【００４５】
又、エッチング加工は、レーザルーチング、プラズマエッチング、化学エッチング、ショットブラスト、マイクロ加工等の技術を利用して行う。第２板ブラシシール単板４の板ブラシ部３Ａ及び切断溝４Ｆの加工精度は、上記の加工技術で十分な寸法精度が保証できる。
【００４６】
又、ピン孔等は、ガイドホール、パンチング、ルーチング加工等で行うことも可能である。これらの精密加工は、現在開発されたエッチング加工技術で加工することができる。
【００４７】
上述した各実施の形態のブラシ部分４Ａの断面は方形状（長方形又は正方形）に形成される。そして、その実施例１は、ブラシ部分４Ａの断面寸法の幅の各辺が、０．５〜０．００５×０．５〜０．００５ｍｍ、好ましくは０．２０〜０．００８×０．２〜０．０１８ｍｍである。又、各ブラシ部分４Ａが側面から噛み合わせる場合には、各スリット４Ｂの各辺の寸法も同様に形成する。更に、第２板ブラシシール単板４のブラシ部分４Ａの長さは、この実施例では５〜５０ｍｍの範囲を採用した。
【００４８】
図５に示す第２板ブラシシール単板４は、両分割面１１、１１に設けられた凹部１２Ａと凸部１２Ｂを係合させた係合部１２により結合して板ブラシシール単板３を環状に形成する。この板ブラシシール単板３は図３のような形状になる。又は、板ブラシシール単板４の分割面１１、１１に凹凸部を設けることなく分割面１１、１１を接合した係合部により円環状に形成することもできる。又、板ブラシシール単板３が小径の場合には、１枚の第２板ブラシシール単板４にすることも可能である。
【００４９】
上述した各実施例の板ブラシシール単板３の積層厚さは０．１〜５ｍｍの範囲に積層されているが、この積層厚さは、被密封流体の圧力により決められるものである。
図７は、板ブラシシール単板３の円周が４等配に分割された場合は、この第２板ブラシシール単板４の分割面１１を結合して板ブラシシール単板３に形成する。
このように形成された各板ブラシシール単板３を積層するときに積層する互いに隣り合わせの分割面１１を同一位置に配置しても良いが、互いに位置を周方向へ設定寸法だけ相対移動して積層すると分割面１１及びスリット４Ｂが対向する積層した板ブラシシール単板４により塞がれるからシール能力が向上する。
【００５０】
このように形成された板ブラシシール２は、本発明の製造方法により極微の薄板の板ブラシシール単板４を製作可能にする。又、各板ブラシシール単板４の寸法も高精度に加工できる。そして、板ブラシ部３Ａのスリット４Ｂをほとんど隙間がなく密集させて結合できるので、シール能力が飛躍的に向上する。
【００５１】
一方、最新の加工方法でも、従来では、薄板にスリット４Ｂを加工する場合に薄板の厚さより小さな隙間寸法のスリット４Ｂを形成することが困難である。このため、各ブラシ部分４Ａ間に間隙が生じるため、これらの板ブラシシール２では、シール能力を向上させることが困難であった。
しかし、本発明の板ブラシシール単板３を積層して組み合わせることにより、板ブラシシール２はシール能力を向上させることが可能になる。しかも、板ブラシ部３Ａは、多数の細梁が組み合わされているだけであるから、可撓性を有し、板ブラシシール２のブラシ部分４Ａに回転軸６０が当接しても摩擦を和らげるように弾性変形し、この回転軸６０との当接によって生じる摩耗が効果的に防止できる。
この板ブラシシール単板３は種々のエッチング加工、更には、ワイヤ放電加工、プレス加工などの微細加工により容易に形成される。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の板ブラシシールの製造方法は、抑え板を板ブラシシール単板から折り曲げて簡単に切断できるので、製造から組み立てまでに板ブラシ部を変形させることなく組み立てることが可能になる。このために、製造上の不良を大きく低減できる効果を奏する。
又、板ブラシシール単板から抑え板を簡単に切断できるので、板ブラシシール単板の金属薄板の厚さを極微の厚さにすることが可能になる。このために板ブラシシールの可撓性を発揮させる効果を奏する。
更に、板ブラシシールが磨耗するのを防止できる効果を奏する。又、抑え板を切断して板ブラシ部の精度を向上させる方法は、一枚の金属薄板から多数の板ブラシシール単板が切り出せるから、材料歩留まりが向上する。このために、板ブラシシールのコストを飛躍的に低減する効果を奏する。
【００５３】
更に、抑え板を分割して切断溝の長さを小さくして直線状にすると板ブラシシール単板から抑え板を簡単に切断できると共に、板ブラシ部の自由端部の寸法精度を向上する効果を奏する。このために、回転軸との嵌合する精度を向上させると共に、組立コストを低減する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の図５の板ブラシシール単板４を組立てた板ブラシシール装置の半断面図である。
【図２】図１に示す軸方向の板ブラシシールの正面図である。
【図３】図２の板ブラシシールに於ける板ブラシシール単板の平面図である。
【図４】図３に示す板ブラシシール単板の組み立て部品である第２板ブラシシール単板を金属薄板からエッチングにより切り出した第１実施の形態に係わる第２板ブラシシール単板の平面図である。
【図５】図４から板ブラシシール単板の抑え板を切断した第２板ブラシシール単板の平面図である。
【図６】本発明の第２実施の形態を示す第２板ブラシシール単板を金属薄板からエッチングにより切り出した平面図である。
【図７】本発明の第３実施の形態を示す第２板ブラシシール単板を金属薄板からエッチングにより切り出した平面図である。
【図８】関連技術のブラシシール装置の半断面図である。
【図９】関連技術の他のブラシシール装置の斜視図である。
【符号の説明】
１　板ブラシシール装置
２　板ブラシシール
２Ａ　取付部
３　板ブラシシール単板
３Ａ　板ブラシ部
３Ｂ　基部
４　第２板ブラシシール単板
４Ａ　ブラシ部分
４Ｂ　スリット
４Ｃ１　凹部
４Ｃ２　位置決孔
４Ｅ　連結部
４Ｆ　切断溝
４Ｆ１　切取溝
５　自由端部
６　背板部
７　抑え板
７Ａ　分割面
１０　保持部
１１　分割面
１２　係合部
１２Ａ　凹部
１２Ｂ　凸部
２０　固定部
５０　一方の部品（ケーシング）
５１　段部
６０　他方の部品（ロータ）
Ｐ　金属薄板
【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８】
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【図９】
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