(57)【要約】【課題】切削加工により、優れたシール性能が得られるシールフィン先端を形成し得るシールリングの切削装置及び切削方法を提供する。【解決手段】シールリングのシールフィンの先端を切削するための切削具と、前記シールリングの基準面に当接するように設けられ、前記シールリングの軸方向に対する前記切削具の先端面の角度が設定角度になるように前記基準面を基準として前記切削具の姿勢を保持するための第１ガイドと、前記切削具を前記第１ガイドに支持させるための連結フレームと、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールリングのシールフィンの先端を切削するための切削具と、
前記シールリングの基準面に当接するように設けられ、前記シールリングの軸方向に対する前記切削具の先端面の角度が設定角度になるように前記基準面を基準として前記切削具の姿勢を保持するための第１ガイドと、
前記切削具を前記第１ガイドに支持させるための連結フレームと、を備えることを特徴とするシールリングの切削装置。
【請求項２】
前記第１ガイドは、前記基準面としての前記シールリングの少なくとも一方の側壁に摺動可能に当接するように設けられた少なくとも一つの端面ガイドであることを特徴とする請求項１に記載のシールリングの切削装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの端面ガイドは、前記シールリングを挟むように前記軸方向の両側に位置し、前記シールリングの両方の側壁にそれぞれ摺動可能に当接する一対の端面ガイドであることを特徴とする請求項２に記載のシールリングの切削装置。
【請求項４】
前記軸方向において前記第１ガイドを挟んで前記シールリングとは反対側に設けられ、前記連結フレーム又は前記第１ガイドに固定された把持部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のシールリングの切削装置。
【請求項５】
前記シールフィンの前記先端は、前記シールリングの内周側を向いており、
前記把持部は、前記シールリングの半径方向において前記切削具よりも外周側に位置することを特徴とする請求項４に記載のシールリングの切削装置。
【請求項６】
前記切削具と共に移動可能であり、且つ、前記シールリングの周方向において前記切削具とは異なる位置で前記シールフィンの前記先端に当接することによって、前記シールリングの半径方向に対する前記切削具の傾斜角を保持するように構成された第２ガイドをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載のシールリングの切削装置。
【請求項７】
前記第２ガイドは、前記シールフィンの前記先端上において前記周方向に走行可能に構成されたローラを含むことを特徴とする請求項６に記載のシールリングの切削装置。
【請求項８】
前記第２ガイドが樹脂で形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載のシールリングの切削装置。
【請求項９】
前記連結フレームに対する前記切削具の位置を、前記シールリングの半径方向または前記軸方向の少なくとも一方に調節するための調節機構をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のシールリングの切削装置。
【請求項１０】
前記シールリングは、前記シールリングの半径方向に対して前記シールフィンが傾斜していることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載のシールリングの切削装置。
【請求項１１】
前記シールリングは、前記シールリングの半径方向における長さが異なる複数の前記シールフィンが前記軸方向に配列されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載のシールリングの切削装置。
【請求項１２】
切削具と、第１ガイドと、前記切削具を前記第１ガイドに支持する連結フレームと、を含む切削装置を用いてシールリングを切削する方法であって、
前記シールリングの軸方向に対する前記切削具の先端面の角度が設定角度になるように、前記シールリングの基準面に前記第１ガイドを当接させることで、前記基準面を基準として前記切削具の姿勢を保持するステップと、
前記第１ガイドを前記基準面に当接させたまま前記切削具を前記シールリングの周方向に移動させ、前記切削具によって前記シールフィンの先端を切削するステップと、を備えることを特徴とするシールリングの切削方法。
【請求項１３】
前記切削具の姿勢を保持するステップでは、前記シールリングを挟み込むように前記軸方向の両側から前記シールリングの両方の側壁のそれぞれに前記第１ガイドである端面ガイドを当接させ、
前記シールフィンの先端を切削するステップでは、前記端面ガイドを前記切削具とともに前記周方向に移動させることを特徴とする請求項１２に記載のシールリングの切削方法。
【請求項１４】
前記シールリングの周方向において前記切削具とは異なる位置に第２ガイドを当接させて、前記シールリングの半径方向に対する前記切削具の傾斜角を保持するステップをさらに備え、
前記シールフィンの先端を切削するステップでは、前記第２ガイドを前記切削具及び前記第１ガイドとともに前記周方向に移動させることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のシールリングの切削方法。
【請求項１５】
前記連結フレームに対する前記切削具の位置を、前記シールリングの半径方向または前記軸方向の少なくとも一方に調節するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか一項に記載のシールリングの切削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、シールリングのシールフィン先端の切削に用いられるシールリングの切削装置及び切削方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静止部と回転部の間の環状隙間をシールするためのシールリングとして、シールフィンを備えた構成が知られている。この種のシールリングは、例えばガスタービンや蒸気タービン等の回転機械に多く用いられており、高いシール性能を確保するためにシールフィン先端が適切な形状に形成されている。そのため、例えばシールリングの経年使用によりシールフィンの先端にまくれやかえりが発生した場合には、切削装置によってシールフィン先端を修正加工（矯正加工）している。
【０００３】
シールリングの切削装置として、例えば特許文献１には、ホルダに切削刃が固定されたシールフィン先端矯正加工具が記載されている。この加工具は、切削刃がＶ字形状を有しており、手作業によりシールフィン先端を切削することによってシールフィン先端をＶ字形状に形成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４３３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、シールフィンを備えるシールリングにおいては、環状間隙を通過する流体の流れ方向に対するシールフィン先端の角度がシール性能に影響を及ぼすため、シールフィン先端を適切な角度にすることが求められる。例えば、シールリングの軸方向に対してシールフィンが傾斜した構成を有するシールリングにおいては、シールフィン先端の角度がシール性能に及ぼす影響はより大きく、シールフィン先端角度の要求精度はより一層高くなる。
しかしながら、従来は、こういった厳しい要求精度を満足し得る切削技術は開示されていなかった。特に、特許文献１のように手作業で切削加工を行う場合、シールリング全周に亘ってシールフィン先端の角度を高精度に維持するように切削を行うことは困難であった。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも幾つかの実施形態は、切削加工により、優れたシール性能が得られるシールフィン先端を形成し得るシールリングの切削装置及び切削方法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】
【０００７】
（１）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係るシールリングの切削装置は、
シールリングのシールフィンの先端を切削するための切削具と、
前記シールリングの基準面に当接するように設けられ、前記シールリングの軸方向に対する前記切削具の先端面の角度が設定角度になるように前記基準面を基準として前記切削具の姿勢を保持するための第１ガイドと、
前記切削具を前記第１ガイドに支持させるための連結フレームと、を備える。
【０００８】
上記（１）のシールリングの切削装置は、シールリングの基準面に当接するように設けられた第１ガイドを備えており、この第１ガイドに、連結フレームを介して切削具が支持されている。また、第１ガイドは、シールリングの軸方向に対する切削具の先端面の角度が設定角度になるように、シールリングの基準面を基準として切削具の姿勢を保持するように構成されている。すなわち、シールリングの周方向に沿ってシールフィン先端を切削する際、第１ガイドによって、シールリングの軸方向に対する切削具の先端面の角度を常に設定角度に維持できる。そのため、切削具の先端面の設定角度を、優れたシール性能が得られるシールフィン先端角度に対応した角度にすれば、シールリングの周方向全周に亘ってシール性能を高く維持可能なようにシールフィンを切削加工することができる。例えば、設定角度を０°にすれば、シールリングの全周に亘って、シールリングの軸方向に対するシールフィン先端の平行度を確保した仕上がりとすることができる。このように、上記構成によれば、手作業であっても、作業員の技量に関わらずシールフィン先端を適切な角度に切削することができる。
【０００９】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記第１ガイドは、前記基準面としての前記シールリングの少なくとも一方の側壁に摺動可能に当接するように設けられた少なくとも一つの端面ガイドである。
【００１０】
上記（２）の構成によれば、端面ガイド（第１ガイド）が当接する基準面として、周方向に連続的に延在する平坦な面を比較的確保しやすいシールリングの側壁を用いている。これにより、シールリングの切削時、切削具の移動に伴って端面ガイドが周方向に移動する際に、端面ガイドを周方向に沿って円滑に摺動させることができる。また、シールリングの側壁はシールフィン先端（切削面）からの距離が比較的小さいため、連結フレームを短くすることも可能であり、この場合には装置全体のコンパクト化が図れる。
【００１１】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記少なくとも一つの端面ガイドは、前記シールリングを挟むように前記軸方向の両側に位置し、前記シールリングの両方の側壁にそれぞれ摺動可能に当接する一対の端面ガイドである。
【００１２】
上記（３）の構成によれば、一対の端面ガイド（第１ガイド）が、シールリングの両方の側壁にそれぞれ摺動可能に当接するようになっている。そのため、これら一対の端面ガイドに支持される切削具の姿勢をより正確に且つ安定的に保持することができる。また、一対の端面ガイドは、シールリングを挟むように配置されている。これにより、シールリングの軸方向における端面ガイドの位置を固定することができ、さらには端面ガイドに支持される切削具の軸方向位置も確定することができる。
【００１３】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記軸方向において前記第１ガイドを挟んで前記シールリングとは反対側に設けられ、前記連結フレーム又は前記第１ガイドに固定された把持部をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
上記（４）の構成によれば、連結フレーム又は第１ガイドに固定された把持部を設けることによって、手作業でシールリングの切削を行う際に切削装置のハンドリングが容易となり、作業性を向上させることができる。また、把持部が、シールリングの軸方向において第１ガイドを挟んでシールリングとは反対側に設けられるので、切削装置を安定して操作することができる。
【００１５】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記シールフィンの前記先端は、前記シールリングの内周側を向いており、
前記把持部は、前記シールリングの半径方向において前記切削具よりも外周側に位置する。
【００１６】
上記（５）の構成によれば、把持部を掴んだ状態で、切削具がシールフィン先端に対して当接するようにシールリングの外周側に向かって把持部を押し付ける際に切削装置の姿勢を安定に維持することができる。すなわち、切削具に対して把持部がシールリング内周側に位置する場合に比べて、把持部に対して入力される押し付け力に起因して切削装置を傾動させようとする切削具先端を支点としたモーメント（シールフィンの軸方向及び半径方向を含む平面内におけるモーメント）を低減することができる。
【００１７】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
前記切削具と共に移動可能であり、且つ、前記シールリングの周方向において前記切削具とは異なる位置で前記シールフィンの前記先端に当接することによって、前記シールリングの半径方向に対する前記切削具の傾斜角を保持するように構成された第２ガイドをさらに備える。
【００１８】
上記（６）の構成によれば、シールフィン先端の切削時、切削装置は、シールリングの周方向において切削具の先端面および第２ガイドの２点でシールフィン先端と接触する。そのため、シールリングの周方向におけるシールフィン先端の切削面に対する切削具の角度（刃物角）をシールリング全周に亘って保持することができる。したがって、シールフィン先端の切削加工において均一な仕上がりとすることができる。
【００１９】
（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記第２ガイドは、前記シールフィンの前記先端上において前記周方向に走行可能に構成されたローラを含む。
【００２０】
上記（７）の構成によれば、シールフィン先端の切削時、シールリングの周方向における切削具の移動に伴って第２ガイドのローラが転動して移動するため、ローラとシールフィン先端との摩擦を小さくすることができる。したがって、切削装置の円滑な動作が可能となるとともに、第２ガイドの当接によるシールフィン先端への影響を抑制できる。
【００２１】
（８）幾つかの実施形態では、上記（６）又は（７）の構成において、
前記第２ガイドが樹脂で形成されている。
【００２２】
上記（８）の構成によれば、第２ガイドが樹脂で形成されているので、第２ガイドの当接によるシールフィン先端への影響をより効果的に抑制できる。
【００２３】
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、
前記連結フレームに対する前記切削具の位置を、前記シールリングの半径方向または前記軸方向の少なくとも一方に調節するための調節機構をさらに備える。
【００２４】
上記（９）の構成によれば、連結フレームに対する切削具の位置を調節可能であるため、切削対象であるシールフィンの形状に合わせて、切削具と第１ガイド（又は第２ガイド）の軸方向又は半径方向の相対的な位置関係を調節することによって切削具を適切な姿勢に保持でき、精度の高い切削加工を行うことができる。
【００２５】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（９）の何れかの構成において、
前記シールリングは、前記シールリングの半径方向に対して前記シールフィンが傾斜している。
【００２６】
上記（１０）の構成のように、シールリングの半径方向に対してシールフィンが傾斜しているシールリングは、シールフィン先端の角度がシール性能に及ぼす影響がより一層大きくなる。そのため、上記（１）乃至（９）の何れかの構成を備える切削装置を用いて切削を行うことによって、優れたシール性能を有するシールフィン先端を確実に実現することができる。
【００２７】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成において、
前記シールリングは、前記シールリングの半径方向における長さが異なる複数の前記シールフィンが前記軸方向に配列されている。
【００２８】
上記（１１）の構成のような複数のシールフィンを備えるシールリングに対しても、上記（１）乃至（１０）の何れかの構成を備える切削装置を用いることによって、複数のシールフィン先端を適切な角度に切削加工することができる。また、上記（９）に記載した調節機構を備える場合には、シールリングの半径方向および軸方向における切削具の位置を調節することによって、複数のシールフィン先端を容易に切削加工することができる。
【００２９】
（１３）本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係るシールリングの切削方法は、
切削具と、第１ガイドと、前記切削具を前記第１ガイドに支持する連結フレームと、を含む切削装置を用いてシールリングを切削する方法であって、
前記シールリングの軸方向に対する前記切削具の先端面の角度が設定角度になるように、前記シールリングの基準面に前記第１ガイドを当接させることで、前記基準面を基準として前記切削具の姿勢を保持するステップと、
前記第１ガイドを前記基準面に当接させたまま前記切削具を前記シールリングの周方向に移動させ、前記切削具によって前記シールフィンの先端を切削するステップと、を備える。
【００３０】
上記（１３）のシールリングの切削方法は、シールリングの軸方向に対する切削具の先端面の角度が設定角度になるように、シールリングの基準面を基準として切削具の姿勢を保持し、シールフィンの先端を切削するようになっている。すなわち、シールリングの周方向に沿ってシールフィン先端を切削する際、第１ガイドによって、シールリングの軸方向に対する切削具の先端面の角度を常に設定角度に維持できる。そのため、切削具の先端面の設定角度を、優れたシール性能が得られるシールフィン先端角度に対応した角度にすれば、シールリングの周方向全周に亘ってシール性能を高く維持可能なようにシールフィンを切削加工することができる。
【００３１】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の方法において、
前記シールリングの周方向において前記切削具とは異なる位置に第２ガイドを当接させて、前記シールリングの半径方向に対する前記切削具の傾斜角を保持するステップをさらに備え、
前記シールフィンの先端を切削するステップでは、前記第２ガイドを前記切削具及び前記第１ガイドとともに前記周方向に移動させる。
【００３２】
上記（１４）の方法によれば、シールリングの周方向において切削具の先端面および第２ガイドの２点でシールフィン先端と接触するように切削具の傾斜角を保持し、シールフィンの先端を切削するようになっている。そのため、シールリングの周方向におけるシールフィン先端の切削面に対する切削具の角度（刃物角）をシールリング全周に亘って保持することができる。したがって、第２ガイドによって切削具の先端面を適切な角度に設定すれば、シールフィン先端の切削加工において均一な仕上がりとすることができる。
【００３３】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１３）又は（１４）の方法において、
前記連結フレームに対する前記切削具の位置を、前記シールリングの半径方向または前記軸方向の少なくとも一方に調節するステップをさらに備える。
【００３４】
上記（１５）の方法によれば、連結フレームに対する切削具の位置を調節可能であるため、シールリングの構造に応じて、切削具と第１ガイド（又は第２ガイド）の相対的な位置関係を調節することによって切削具を適切な姿勢に保持でき、精度の高い切削加工を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、シールリングの周方向に沿ってシールフィン先端を切削する際、第１ガイドによって、シールリングの軸方向に対する切削具の先端面の角度を常に設定角度に維持できる。そのため、切削具の先端面の設定角度を、優れたシール性能が得られるシールフィン先端角度に対応した角度にすれば、シールリングの周方向全周に亘ってシール性能を高く維持可能なようにシールフィンを切削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】一実施形態に係るシールリングの切削装置の正面図である。
【図２】一実施形態に係るシールリングの切削装置の側面図（図１のＡ−Ａ線矢視図）である。
【図３】一実施形態に係るシールリングの切削装置の切削時の状態を示す側面図である。
【図４】一実施形態に係るシールリングの切削装置の切削時の状態を示す斜視図である。
【図５】一実施形態に係るシールリングの切削装置の調節機構を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００３８】
最初に、図１〜図４を参照して、幾つかの実施形態に係るシールリングの切削装置１（以下、単に切削装置１と称する）の全体構成について概略的に説明する。
なお、図１は、一実施形態に係る切削装置１の正面図である。図２は、一実施形態に係るシールリングの切削装置１の側面図（図１のＡ−Ａ線矢視図）である。図３は、一実施形態に係るシールリングの切削装置１の切削時の状態を示す側面図である。図４は、一実施形態に係るシールリングの切削装置１の切削時の状態を示す斜視図である。
【００３９】
図１及び図２に例示するように、幾つかの実施形態において切削装置１は、切削具（バイト）２と、切削具２の姿勢を保持するための第１ガイド４と、切削具を第１ガイド４に支持させるための連結フレーム６と、を備える。また、第１ガイド４は、シールリング１００の基準面１０４に当接するように設けられ、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度が設定角度になるように、基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持するように構成される。
【００４０】
この切削装置１は、シールリング１００の周面を切削するための装置である。すなわち、切削装置１は、シールリング１００のシールフィン１０２の先端１０２ａを切削するように構成される。なお、図１及び図３に示す実施形態では、一例として内周側にシールフィン１０２が設けられたシールリング１００において、切削装置１によってシールフィン１０２の先端１０２ａ（内周面）を切削する場合について示している。
より具体的には、切削装置１は、例えば定期検査時等において、シールフィン１０２の先端１０２ａのまくれやかえり等を修正するための矯正加工または修正加工を行う装置であってもよい。但し、切削装置１の用途は、矯正加工または修正加工に限定されるものではなく、製造時の仕上げ加工等のように他の用途であってもよい。
また、切削装置１は、ガスタービンや蒸気タービン等の回転機械に用いられるシールリングの切削加工を行うものであってもよい。
【００４１】
具体的には、切削具２は、シールリング１００のシールフィン１０２の先端１０２ａを切削するように構成される。一実施形態に係る切削具２は、切削方向から視た刃先の先端面２ａの形状が直線状である。但し、切削具２の刃先形状はこれに限定されるものではない。
【００４２】
第１ガイド４は、シールリング１００の基準面１０４に当接するように設けられ、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度が設定角度になるように、基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持するように構成される。例えば、第１ガイド４は、切削具２の先端面２ａがシールリング１００の軸方向に平行になるように、基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持するように構成される。あるいは、第１ガイド４は、切削具２の先端面２ａがシールリング１００の軸方向に対して傾斜するように、基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持するように構成されてもよい。
基準面１０４は、シールリング１００の周方向において連続して形成されていてもよい。
図１〜図３に例示した実施形態では、基準面１０４は、シールリング１００の側壁である。
不図示の他の実施形態では、基準面１０４は、シールリング１００の外周壁１０６（図１参照）であってもよい。その場合、例えば軸方向に異なる２点において切削具２とシールリング１００の外周壁１０６との距離を調節することで、切削具２を設定角度に保持する構成としてもよい。
【００４３】
連結フレーム６は、切削具２を第１ガイド４に支持させるように構成される。すなわち、連結フレーム６は、第１ガイド４と切削具２とを直接的又は間接的に連結するように構成される。一実施形態では、連結フレーム６は、把持部１５に連結される第１連結アーム７と、第１連結アーム７に連結され且つホルダ５が取り付けられる第２連結アーム８と、を含む。ホルダ５には、切削具２が取り付けられるようになっている。
【００４４】
上記実施形態によれば、シールリング１００の切削装置１は、シールリング１００の基準面１０４に当接するように設けられた第１ガイド４を備えており、この第１ガイド４に、連結フレーム６を介して切削具２が支持されている。また、第１ガイド４は、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度が設定角度になるように、シールリング１００の基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持するように構成されている。すなわち、シールリング１００の周方向に沿ってシールフィン１０２先端を切削する際、第１ガイド４によって、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度を常に設定角度に維持できる。そのため、切削具２の先端面２ａの設定角度を、優れたシール性能が得られるシールフィン先端角度に対応した角度にすれば、シールリング１００の周方向全周に亘ってシール性能を高く維持可能なようにシールフィン１０２を切削加工することができる。例えば、設定角度を０°にすれば、シールリング１００の全周に亘って、シールリング１００の軸方向に対するシールフィン１０２の先端１０２ａの平行度を確保した仕上がりとすることができる。このように、上記構成によれば、手作業であっても、作業員の技量に関わらずシールフィン１０２の先端１０２ａを適切な角度に切削することができる。
なお、設定角度は、０°（すなわち、シールリング１００の軸方向に対して切削具２の先端面２ａが平行となる角度）を含み、９０°未満であってもよい。
【００４５】
一実施形態において、第１ガイド４は、基準面１０４としてのシールリング１００の少なくとも一方の側壁に摺動可能に当接するように設けられた少なくとも一つの端面ガイドである。
例えば、端面ガイド４は、連結フレーム６に対してボルト４ａによって取り付けられる。また、端面ガイド４は、シールリング１００の側壁に対する摺動性を向上させる観点から、樹脂材料で形成されていてもよい。さらに、端面ガイド４は、連結フレーム６に対して着脱自在とし、経年使用により摩耗した場合に交換するようにしてもよい。
【００４６】
この構成によれば、端面ガイド（第１ガイド）４が当接する基準面１０４として、周方向に連続的に延在する平坦な面を比較的確保しやすいシールリング１００の側壁を用いている。これにより、シールリング１００の切削時、切削具２の移動に伴って端面ガイド４が周方向に移動する際に、端面ガイド４を周方向に沿って円滑に摺動させることができる。また、シールリング１００の側壁はシールフィン先端（切削面）からの距離が比較的小さいため、連結フレーム６を短くすることも可能であり、この場合には装置全体のコンパクト化が図れる。
【００４７】
図１に示すように、上記実施形態において少なくとも一つの端面ガイド４は、シールリング１００を挟むように軸方向の両側に位置し、シールリング１００の両方の側壁にそれぞれ摺動可能に当接する一対の端面ガイドであってもよい。
【００４８】
この構成によれば、一対の端面ガイド（第１ガイド）４が、シールリング１００の両方の側壁にそれぞれ摺動可能に当接するようになっている。そのため、これら一対の端面ガイド４に支持される切削具２の姿勢をより正確に且つ安定的に保持することができる。また、一対の端面ガイド４は、シールリング１００を挟むように配置されている。これにより、シールリング１００の軸方向における端面ガイド４の位置を固定することができ、さらには端面ガイド４に支持される切削具２の軸方向位置も確定することができる。
【００４９】
図１に示すように、シールリング１００の半径方向（以下、単に半径方向と言う）における端面ガイド４の長さは、半径方向におけるシールリング１００の側壁の長さ（側壁の高さ）よりも大きくてもよい。
これにより、端面ガイド４を切削具２と共に周方向に移動させる際、シールリング１００の側壁から端面ガイド４が外れてしまうことを抑制できる。
【００５０】
上述した構成に加えて、本実施形態に係る切削装置１は、以下に説明する少なくとも何れかの構成をさらに備えていてもよい。
【００５１】
図１及び図３に例示する実施形態では、切削装置１は、軸方向において第１ガイド（端面ガイド）４を挟んでシールリング１００とは反対側に設けられ、連結フレーム６又は第１ガイド４に固定された把持部１５をさらに備える。
把持部１５は、切削装置１を用いて手作業により切削加工を行う際に、作業者が把持するための部位である。把持部１５を介して、切削装置１に対して各種の力（例えば切削に寄与する半径方向成分の力や切削装置１の移動に寄与する周方向成分の力）が作用するようになっている。
【００５２】
上記構成によれば、連結フレーム６又は第１ガイド４に固定された把持部１５を設けることによって、手作業でシールリング１００の切削を行う際に切削装置１のハンドリングが容易となり、作業性を向上させることができる。また、把持部１５が、シールリング１００の軸方向において第１ガイド４を挟んでシールリング１００とは反対側に設けられるので、切削装置１を安定して操作することができる。
【００５３】
図３及び図４に示すように、シールフィン１０２の先端１０２ａがシールリング１００の内周側を向いている場合、図１に示すように、把持部１５は、シールリング１００の半径方向において切削具２よりも外周側に位置していてもよい。
これによれば、切削具２がシールフィン１０２の先端１０２ａに対して当接するようにシールリング１００の外周側に向かって把持部１５を押し付ける際に切削装置１の姿勢を安定に維持することができる。すなわち、切削具２に対して把持部１５がシールリング１００の内周側に位置する場合に比べて、把持部１５に対して入力される押し付け力に起因して切削装置１を傾動させようとする切削具先端を支点としたモーメント（シールフィン１０２の軸方向及び半径方向を含む平面内におけるモーメント）を低減することができる。
【００５４】
また、図２〜図４に示すように、切削装置１は、第１ガイド４に加えて、第２ガイド１２をさらに備えていてもよい。
第２ガイド１２は、切削具２と共に移動可能であり、且つ、シールリング１００の周方向において切削具２とは異なる位置でシールフィン１０２の先端１０２ａに当接することによって、半径方向に対する切削具２の傾斜角θ（図３参照）を保持するように構成される。例えば、第２ガイド１２は、切削具２の移動方向Ｂ（図３参照）において切削具２よりも前方に配置される。すなわち、第２ガイド１２は、切削前の先端１０２ａを通過するように配置される。また、傾斜角θは、図示されるように、切削具２の上部（ホルダ５側）が切削具２の下部（シールフィン１０２側）よりも移動方向Ｂの前方側に位置するような角度であってもよい。すなわち、切削具２は、シールリング１００の半径方向に対して切削具２の上部（ホルダ５側）が移動方向Ｂの前方側に倒れるように傾斜している。
【００５５】
上記実施形態によれば、シールフィン１０２の先端１０２ａの切削時、切削装置１は、シールリング１００の周方向において切削具２の先端面２ａおよび第２ガイド１２の２点でシールフィン１０２の先端１０２ａと接触する。そのため、シールリング１００の周方向におけるシールフィン先端の切削面に対する切削具２の角度（刃物角）をシールリング１００の全周に亘って保持することができる。したがって、シールフィン１０２の先端１０２ａの切削加工において均一な仕上がりとすることができる。
【００５６】
第２ガイド１２は、シールフィン１０２の先端１０２ａ上において周方向に走行可能に構成されたローラ１２を含んでいてもよい。
図２に示すように、例えば、ローラ１２は連結フレーム６に取り付けられる。具体的には、連結フレーム６は、第２連結アーム８から軸方向に直交する方向に延出した第３連結アーム９と、一端が第３連結アーム９に接続され、他端にローラ１２が支持される第４連結アーム１０と、を含む。この場合、ローラ１２が支持される第４連結アーム１０は、第１連結アーム７と平行に設けられてもよい。
【００５７】
上記構成によれば、シールフィン１０２の先端１０２ａの切削時、シールリング１００の周方向における切削具２の移動に伴って第２ガイド１２のローラ１２が転動して移動するため、ローラ１２とシールフィン１０２の先端１０２ａとの摩擦を小さくすることができる。したがって、切削装置１の円滑な動作が可能となるとともに、第２ガイド１２の当接によるシールフィン先端への影響を抑制できる。
【００５８】
また、第２ガイド１２は、樹脂材料で形成されてもよい。
このように、第２ガイド１２が樹脂材料で形成されることによって、第２ガイド１２の当接によるシールフィン１０２の先端１０２ａへの影響をより効果的に抑制できる。すなわち、第２ガイド１２によってシールフィン１０２の先端１０２ａが損傷することを効果的に抑制できる。
例えば、第２ガイド１２は、ポリアミド（例えばナイロン）、ポリアセタール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンサルファイド、エラストマー系、ポリオレフィン系、熱硬化性樹脂、その他のスーパーエンプラ等の材料を用いることができる。
また、第２ガイド１２は、弾性を有する樹脂材料で形成されてもよい。これにより、シールフィン１０２の先端１０２ａに押し付けられた状態で、第２ガイド１２は僅かに変形してシールフィン１０２の先端１０２ａに沿うため、先端１０２ａの損傷をより効果的に抑制できる。
【００５９】
図１、図２及び図５に例示するように、幾つかの実施形態に係る切削装置１は、連結フレーム６に対する切削具２の位置を、シールリング１００の半径方向または軸方向の少なくとも一方に調節するための調節機構２０，３０をさらに備えていてもよい。
例えば、切削装置１は、軸方向調節機構２０及び半径方向調節機構２４の少なくとも一方を備える。
なお、図５は、一実施形態に係るシールリングの切削装置１の調節機構２０，２４を説明するための図である。
【００６０】
軸方向調節機構２０は、連結フレーム６に対する切削具２の軸方向位置を調節するように構成される。具体的には、図１及び図２に例示するように、第３連結アーム９は、第２連結アーム８との連結部９ａにおいて該第２連結アーム８の外周を囲むように形成されている。また、第３連結アーム９の連結部９ａは、第２連結アーム８に対してスライド移動可能に構成される。すなわち、第３連結アーム９の連結部９ａは、第２連結アーム８に沿って軸方向にスライド移動可能に構成されている。
ホルダ５は、第３連結アーム９の連結部９ａに取り付けられており、この連結部９ａを介して第２連結アーム８に支持される。このため、第３連結アーム９が第２連結アーム８に沿ってスライド移動するとき、ホルダ５及び該ホルダ５に取り付けられた切削具２は、第３連結アーム９、第４連結アーム１０及びローラ１２と共に軸方向にスライド移動する。
また、第３連結アーム９の連結部９ａには蝶ボルト２１が貫通しており、蝶ボルト２１をねじ込むことによって蝶ボルト２１の先端が第２連結アーム８の外周面に押し当てられるようになっている。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、この軸方向調節機構２０においては、蝶ボルト２１を緩めた状態で第３連結アーム９及び切削具２をスライド移動させ、切削対象であるシールフィン１０２の先端１０２ａに対応した軸方向位置に切削具２が到達したら停止する。そして、この位置において蝶ボルト２１をねじ込むことによって、切削具２の軸方向位置を固定することができる。
【００６１】
半径方向調節機構２４は、連結フレーム６に対する切削具２の半径方向位置を調節するように構成される。具体的には、図１及び図２に例示するように、ホルダ５は、第２連結アーム８に連結される基部５ａと、基部５ａに対して半径方向にスライド移動可能であり、切削具２が先端に取り付けられる保持部５ｂと、基部５ａに対する保持部５ｂの位置を固定可能なナット５ｃと、を含む。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、この半径方向調節機構２４においては、ナット５ｃを緩めた状態で、保持部５ｂを半径方向にスライド移動させ、切削具２が所定の半径方向位置に到達したら停止する。そして、この位置においてナット５ｃを締めることによって、保持部５ｂが基部５ａに固定され、切削具２の半径方向位置を固定することができる。
【００６２】
上記構成によれば、連結フレーム６に対する切削具２の位置を調節可能であるため、切削対象であるシールフィン１０２の形状に合わせて、切削具２と第１ガイドN４（又は第２ガイド１２）の軸方向又は半径方向の相対的な位置関係を調節することによって切削具２を適切な姿勢に保持でき、精度の高い切削加工を行うことができる。
【００６３】
また、切削装置１は、半径方向に対する切削具２の傾斜角θ（図３参照）を調節するための傾斜角調節機構３０をさらに備えていてもよい。
具体的には、図１及び図２に例示するように、第３連結アーム９と第４連結アーム１０とがこれらを貫通する蝶ボルト３１によって連結される。第３連結アーム９には蝶ボルト３１の軸径に対応したボルト穴が形成されており、一方、第４連結アーム１０には半径方向に沿って長穴３２が形成されている。この傾斜角調節機構３０においては、蝶ボルト２１を緩めた状態で、半径方向に対する切削具２の傾斜角θ（図３参照）が所望の角度になるように、第２ガイド１２が支持された第４連結アーム１０を半径方向にスライド移動させて第４連結アーム１０の長さを調節する。その後、蝶ボルト３１をねじ込むことによって第３連結アーム９に対する第４連結アーム１０の位置が固定され、半径方向に対する切削具２の傾斜角θ（図３参照）を固定することができる。
【００６４】
図１に例示するように、上述した切削装置１の切削対象であるシールリング１００は、シールリング１００の半径方向に対してシールフィン１０２が傾斜していてもよい。
シールリング１００の半径方向に対してシールフィン１０２が傾斜しているシールリング１００は、シールフィン１０２の先端１０２ａの角度がシール性能に及ぼす影響がより一層大きくなる。そのため、上記実施形態に記載される切削装置１を用いて切削を行うことによって、優れたシール性能を有するシールフィン先端を確実に実現することができる。
この場合、シールリング１００は、シールリング１００の半径方向における長さが異なる複数のシールフィン１０２が軸方向に配列されていてもよい。
複数のシールフィン１０２を備えるシールリング１００に対しても、上記実施形態の構成を備える切削装置１を用いることによって、複数のシールフィン１０２の先端１０２ａを適切な角度に切削加工することができる。また、上述した調節機構２０，２４を備える場合には、シールリング１００の半径方向および軸方向における切削具２の位置を調節することによって、複数のシールフィン１０２の先端１０２ａを容易に切削加工することができる。
【００６５】
次に、幾つかの実施形態に係るシールリングの切削方法について説明する。なお、ここでは、上述の図１〜図５に示した符号を適宜用いて説明する。
シールリングの切削方法は、切削具２の姿勢を保持する姿勢保持ステップと、切削具２によってシールフィン１０２の先端１０２ａを切削する切削ステップと、を備える。
姿勢保持ステップは、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度が設定角度になるように、シールリング１００の基準面１０４に第１ガイド４を当接させることで、基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持する。
切削ステップは、第１ガイド４を基準面１０４に当接させたまま切削具２をシールリング１００の周方向に移動させ、切削具２によってシールフィン１０２の先端１０２ａを切削する。
【００６６】
上記シールリングの切削方法は、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度が設定角度になるように、シールリング１００の基準面１０４を基準として切削具２の姿勢を保持し、シールフィン１０２の先端１０２ａを切削するようになっている。すなわち、シールリング１００の周方向に沿ってシールフィン１０２の先端１０２ａを切削する際、第１ガイド４によって、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度を常に設定角度に維持できる。そのため、切削具２の先端面２ａの設定角度を、優れたシール性能が得られるシールフィン先端角度に対応した角度にすれば、シールリング１００の周方向全周に亘ってシール性能を高く維持可能なようにシールフィン１０２を切削加工することができる。
【００６７】
上記シールリングの切削方法は、上述したステップの他に、以下に説明するステップをさらに選択的に備えていてもよい。
【００６８】
例えば、上記シールリングの切削方法は、切削具２の傾斜角θ（図３参照）を保持する傾斜角保持ステップをさらに備える。
傾斜角保持ステップは、シールリング１００の周方向において切削具２とは異なる位置に第２ガイド１２を当接させて、シールリング１００の半径方向に対する切削具２の傾斜角θ（図３参照）を保持する。
この場合、シールフィン１０２の先端を切削するステップでは、第２ガイド１２を切削具２及び第１ガイド４とともに周方向に移動させる。
【００６９】
この方法によれば、シールリング１００の周方向において切削具２の先端面２ａおよび第２ガイド１２の２点でシールフィン１０２の先端１０２ａと接触するように切削具２の傾斜角θを保持し、シールフィン１０２の先端１０２ａを切削するようになっている。そのため、シールリング１００の周方向におけるシールフィン先端の切削面に対する切削具２の角度（刃物角）をシールリング１００の全周に亘って保持することができる。したがって、第２ガイド１２によって切削具２の先端面２ａを適切な角度に設定すれば、シールフィン１０２の先端１０２ａの切削加工において均一な仕上がりとすることができる。
【００７０】
また、上記シールリングの切削方法は、連結フレーム６に対する切削具２の位置を調節する調節ステップをさらに備えていてもよい。
調節ステップは、連結フレーム６に対する切削具２の位置を、シールリング１００の半径方向または軸方向の少なくとも一方に調節する。
【００７１】
この方法によれば、連結フレーム６に対する切削具２の位置を調節可能であるため、シールリング１００の構造に応じて、切削具２と第１ガイド４（又は第２ガイド１２）の相対的な位置関係を調節することによって切削具２を適切な姿勢に保持でき、精度の高い切削加工を行うことができる。
【００７２】
上述したように、本発明の少なくとも幾つかの実施形態によれば、シールリング１００の周方向に沿ってシールフィン１０２の先端１０２ａを切削する際、第１ガイド４によって、シールリング１００の軸方向に対する切削具２の先端面２ａの角度を常に設定角度に維持できる。そのため、切削具２の先端面２ａの設定角度を、優れたシール性能が得られるシールフィン先端角度に対応した角度にすれば、シールリング１００の周方向全周に亘ってシール性能を高く維持可能なようにシールフィン１０２を切削加工することができる。
【００７３】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００７４】
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００７５】
１        切削装置
２        切削具
２ａ      先端面
４        第１ガイド（端面ガイド）
５        ホルダ
６        連結フレーム
７        第１連結アーム
８        第２連結アーム
９        第３連結アーム
１０      第４連結アーム
１２      第２ガイド（ローラ）
１５      把持部
２０      軸方向調節機構
２４      半径方向調節機構
３０      傾斜角調節機構
１００    シールリング
１０２    シールフィン
１０２ａ  先端
１０４    基準面
１０６    外周壁
θ        傾斜角
【図１】
2017124459.tif 000003
【図２】
2017124459.tif 000004
【図３】
2017124459.tif 000005
【図４】
2017124459.tif 000006
【図５】
2017124459.tif 000007