(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と可動部の間に低圧領域から高圧領域を密閉するためのブラシシールにおいて、
ベースの両側にサイドプレートを一体的に設けて両サイドプレート間に凹部を形成し、且つ前記一方のサイドプレート側が低圧領域に面し、他方のサイドプレートが高圧領域に面するように前記固定部に設置されるブラシ保持体の前記凹部に耐摩耗性を有する第１のワイヤー束と潤滑性を有しこの第１のワイヤー束より低磨耗材料または軟質材料である異種材料からなる第２のワイヤー束とを複数配置して保持させると共に、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束のワイヤー先端を前記ブラシ保持体の凹部開口面より前記可動部側に延出させる構成としたことを特徴とするブラシシール。
【請求項２】
請求項１記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、互いに隣接し、且つ前記可動部の可動方向に交互に配置されていることを特徴とするブラシシール。
【請求項３】
請求項１記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、前記可動部の可動方向と直角方向に単列、若しくは複数列に配置されていることを特徴とするブラシシール。
【請求項４】
請求項１記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、前記可動部の可動方向にある角度傾斜させて配置されていることを特徴とするブラシシール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、ワイヤー先端が前記可動部に対して接するか、又は所定の圧力がかかるような長さに設定されていることを特徴とするブラシシール。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずかに記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、ワイヤーの先端の可動方向に働く力により生じる変位量及び高圧領域と低圧領域の差圧による変位量の合成による曲げ変位量が等しくなるように設定されていることを特徴とするブラシシール。
【請求項７】
請求項６記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束の設定は、ワイヤーの直径を変えてワイヤーの先端の可動方向に働く力により生じる変位量及び高圧領域と低圧領域の差圧による変位量の合成による曲げ変位量が等しくなるようにしたことを特徴とするブラシシール。
【請求項８】
請求項６記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束の設定は、各ワイヤー束のワイヤー本数を変えてワイヤーの先端の可動方向に働く力により生じる変位量及び高圧領域と低圧領域の差圧による変位量の合成による曲げ変位量が等しくなるようにしたことを特徴とするブラシシール。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のうち前記第１のワイヤー束のワイヤーとは異種の系の金属材料からなることを特徴とするブラシシール。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ等からなる軟質金属、若しくは二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラフファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているＦｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料からなることを特徴とするブラシシール。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのうち前記第１のワイヤー束のワイヤーとは異種の樹脂材料からなることを特徴とするブラシシール。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料からなることを特徴とするブラシシール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定部品と可動部品との間に低圧領域から高圧領域を密封するために設けられるブラシシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ガスタービンエンジンに用いられているブラシシールは、一般的に環状のブラシ保持体に形成された凹部内にブラシを構成する複数のワイヤーを外周側から内周側に延出させて設けて保持するようにしたもので、このブラシシールをワイヤーの先端が回転しているシャフトと摺動するように配置することで、低圧領域と高圧領域との間を封止している。
【０００３】
従来、この種のブラシシールとしては、金属材料、又は樹脂材料の単体のワイヤーが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このブラシワイヤーは、回転シャフトと摺動する際、これらの材料の固有な物性でブラシシールの性能、寿命等が決まってしまう。
【０００５】
例えば、ガスタービンエンジンに見られるように、ブラシシールは、常温及び高温における高強度、高剛性及び耐磨耗性に優れたシール性を示しているものの、摺動相手のシャフトを激しく打撃するため、シャフトの磨耗が増大する一方である。
【０００６】
このため、シャフトの表面改質を施して耐磨耗性を向上させることが必要になってくる。
【０００７】
また、常温の環境下にある発電機用軸封装置のブラシシールは、ナイロンやポリエーテルエーテルケトンからなるワイヤーが多く使用されているが、このワイヤーは金属材料と比べて摩擦係数が高いため、磨耗が進行し、ワイヤー先端とシャフトとの間に隙間が生じ、封止効果が損なわれる恐れがある。
【０００８】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、固定部と可動部との間に低圧領域から高圧領域を高性能で密封することができるブラシシールを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段よりブラシシールを構成するものである。
【００１０】
請求項１に対応する発明は、固定部と可動部の間に低圧領域から高圧領域を密閉するためのブラシシールにおいて、ベースの両側にサイドプレートを一体的に設けて両サイドプレート間に凹部を形成し、且つ前記一方のサイドプレート側が低圧領域に面し、他方のサイドプレートが高圧領域に面するように前記固定部に設置されるブラシ保持体の前記凹部に耐摩耗性を有する第１のワイヤー束と潤滑性を有しこの第１のワイヤー束より低磨耗材料または軟質材料である異種材料からなる第２のワイヤー束とを複数配置して保持させると共に、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束のワイヤー先端を前記ブラシ保持体の凹部開口面より前記可動部側に延出させる構成とする。
【００１１】
請求項２に対応する発明は、請求項１に対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、互いに隣接し、且つ前記可動部の可動方向に交互に配置される。
【００１２】
請求項３に対応する発明は、請求項１に対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、前記可動部の可動方向と直角方向に単列、若しくは複数列に配置される。
【００１３】
請求項４に対応する発明は、請求項１に対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、前記可動部の可動方向にある角度傾斜させて配置される。
【００１４】
請求項５に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、ワイヤー先端が前記可動部に対して接するか、又は所定の圧力がかかるような長さに設定される。
【００１５】
請求項６に対応する発明は、請求項１乃至請求項４のいずかに対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束は、ワイヤーの先端の可動方向に働く力により生じる変位量及び高圧領域と低圧領域の差圧による変位量の合成による曲げ変位量が等しくなるように設定される。
【００１６】
請求項７に対応する発明は、請求項６に対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束の設定は、ワイヤーの直径を変えてワイヤーの先端の可動方向に働く力により生じる変位量及び高圧領域と低圧領域の差圧による変位量の合成による曲げ変位量が等しくなるようにする。
【００１７】
請求項８に対応する発明は、請求項６に対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束と第２のワイヤー束の設定は、各ワイヤー束のワイヤー本数を変えてワイヤーの先端の可動方向に働く力により生じる変位量及び高圧領域と低圧領域の差圧による変位量の合成による曲げ変位量が等しくなるようにする。
【００１８】
請求項９に対応する発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のうち前記第１のワイヤー束のワイヤーとは異種の系の金属材料からなる。
【００１９】
請求項１０に対応する発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ等からなる軟質金属、若しくは二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラフファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているＦｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料からなる。
【００２０】
請求項１１に対応する発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのうち前記第１のワイヤー束のワイヤーとは異種の樹脂材料からなる。
【００２１】
請求項１２に対応する発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに対応する発明のブラシシールにおいて、前記第１のワイヤー束のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料からなり、前記第２のワイヤー束のワイヤーは、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料からなる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は本発明によるブラシシールをガスタービンエンジン等の回転機に適用した場合の第１の実施の形態を模式的に示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はブラシシールの一部を破断し拡大して示す斜視図である。
【００２４】
図１（ａ），（ｂ）において、１は環状のブラシ保持体で、このブラシ保持体１はベースとなるプレート１ａの両側にサイドプレート１ｂ，１ｃを一体的に設けて両サイドプレート１ｂ，１ｃ間に凹部を形成したもので、このブラシ保持体１は一方のサイドプレート１ｂ側が高圧領域に面し、他方のサイドプレート１ｃが低圧領域に面するように図示しない固定部に設置される。
【００２５】
このようなブラシ保持体１の凹部にブラシを構成する複数本のワイヤーからなる第１のブラシ束２及び第２のブラシ束３が円周方向に交互に隣接させてそれぞれ配設され、これらはブラシ保持体１に保持されている。
【００２６】
上記第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３は、ワイヤー径が０．０５mm〜１mmであり、ワイヤー束のワイヤー本数は１０本〜１０００本程度である。
【００２７】
この場合、第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３のワイヤー先端は、ブラシ保持体１の凹部開口面より図示しない可動部、ここでは回転軸側に延出させてある。また、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３はワイヤー先端が同心、同径の円周状に揃え、且つ回転軸の周面に接するか、又は小さな圧力で接触するように設定されている。
【００２８】
上記第１のワイヤー束２のワイヤー及び第２のワイヤー束３のワイヤーは、金属材料、樹脂材料、固体潤滑材を含有する金属材料、固体潤滑材を含有する樹脂材料のいずれであってもよいが、第１のワイヤー束２は耐摩耗性に優れた材料が用いられ、第２のワイヤー束３は潤滑性に優れた材料が用いられる。特に第２のワイヤー束３は、摩擦・摩耗特性を向上させるため、第１のワイヤー束２より低摩耗材料、軟質材料が選択される。
【００２９】
ここで、耐磨耗性に優れた第１のワイヤー束２のワイヤー材料と潤滑性に優れた第２のワイヤー束３のワイヤー材料の組合せ例について述べると次の通りである。
【００３０】
（１）第１のワイヤー束２のワイヤーがＦｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料である場合、第２のワイヤー束３のワイヤーは、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のうち、第１のワイヤー束２のワイヤーと異種の系の金属材料であって低摩擦で、軟質のものが選択される。
【００３１】
（２）第１のワイヤー束２のワイヤーが、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料である場合、第２のワイヤー束３のワイヤーは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ等からなる軟質金属、若しくは二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラフファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているＦｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料が選択される。
【００３２】
（３）第１のワイヤー束２のワイヤーがポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料である場合、第２のワイヤー束３のワイヤーは、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのうち、第１のワイヤー束２のワイヤーとは異種の樹脂材料が選択される。
【００３３】
（４）第１のワイヤー束２のワイヤーがポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料の場合、第２のワイヤー束３のワイヤーは、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料が選択される。
【００３４】
（５）第１のワイヤー束２のワイヤーが、Ｆｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系の金属材料、又はＡｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｂｉ等からなる軟質金属、或いは二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラフファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているＦｅ系、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｃｏ系、Ｗ系、Ｍｏ系、Ｔｉ系のいずれか一つの系の金属材料の場合、第２のワイヤー束３のワイヤーは、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイ、又は二硫化モリブデン、二硫化タングステン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ホウ素、ＰｂＯ、ＣａＦ2、ＳｉＯ2等の固体潤滑材を少なくとも一種を含有しているポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミドイミド、フェノール樹脂、フッ素樹脂、ポリマーアロイのいずれか一種の樹脂材料が選択される。
【００３５】
一方、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３は、回転軸との接触によるワイヤー先端の変位差による隙間の発生を防ぐため、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３の円周方向に働く力及び高圧領域と低圧領域の差圧の合成による変位が等しくなるように、第１のワイヤー束２のワイヤーと第２のワイヤー束３のワイヤーの直径を変え、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３の曲げモーメントが等しくなるように設定されている。
【００３６】
ここで、第２のワイヤー束３に対するワイヤー直径ｄ2の設定方法について説明する。
【００３７】
第１のワイヤー束２のワイヤー先端の変位δ1は次式で求められる。
【００３８】
δ1＝Ｗ1×Ｌ12／３Ｅ1Ｉ1              （１）
Ｉ1＝πｄ14／６４                    （２）
但し、Ｗ1：第１のワイヤー束の回転方向に働く力
Ｉ1：第１のワイヤー束のワイヤーの断面２次モーメント
Ｌ1：ワイヤーの長さ
第２のワイヤー束３のワイヤー先端の変位δ2は次式で求められる。
【００３９】
δ2＝Ｗ2×Ｌ22／３Ｅ2Ｉ2              （３）
Ｉ2＝πｄ24／６４                    （４）
但し、Ｗ2：第２のワイヤー束の回転方向に働く力
Ｉ2：第２のワイヤー束のワイヤーの断面２次モーメント
Ｌ2：ワイヤーの長さ
前記第１のワイヤー束２の円周方向に働く力及び高圧領域と低圧領域の差圧の合成Ｗ1と第２のワイヤー束３の円周方向に働く力及び高圧領域と低圧領域の差圧の合成Ｗ2が等しい。すなわち、
Ｗ1＝Ｗ2                      （５）
第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３のワイヤー先端の変位差による隙間の発生を防ぐため、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３の円周方向に働く力及び高圧領域と低圧領域の差圧の合成による曲げ変位が等しくなるように設定される。
【００４０】
すなわち、
δ1＝δ2                      （６）
上記の（１）〜（６）式から、第２のワイヤー束３のワイヤー径ｄ2は次式で求められる。
【００４１】
δ2＝［（Ｅ1／Ｅ2）ｄ14］1/4      （７）
ここで、上記実施の形態の具体例について説明する。
【００４２】
直径ｄ1＝１０μｍ、曲げ弾性率Ｅ1＝４０，０００ｋｇｆ／ｃｍ2のポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、長さＬ1＝１０ｍｍのワイヤーを約５００本で構成する第１のワイヤー束２と直径ｄ2＝１４μｍ、曲げ弾性率Ｅ2＝１０，０００ｋｇｆ／ｃｍ2の１０％炭素繊維を含有したポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）、長さＬ2＝１０ｍｍのワイヤーを約５０本で構成する第２のワイヤー束３を交互に厚さ５ｍｍ、内周径３００ｍｍ、外周径３３０ｍｍの環状のブラシ保持体１の凹部に配置して保持させ、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３が凹部開口面より回転軸側に延び、第１のワイヤー束２と第２のワイヤー束３のワイヤー先端が凹部開口面より５ｍｍ露出するようにした後、プレスして固定する。
【００４３】
このとき、第２のワイヤー束３のワイヤー径ｄ2は（７）式により以下のように算出される。
【００４４】
ｄ2＝［（Ｅ1／Ｅ2）ｄ14］1/4
＝［４０，０００／１０，０００×１０4］1/4
＝１４μｍ
このように第１の実施の形態では、耐磨耗性に優れた第１のワイヤー束２と潤滑性に優れた第２のワイヤー束３を環状のブラシ保持体１の凹部に円周方向に交互に隣接させてそれぞれ配置して保持させるようにしたので、摩耗・摩擦特性に優れ、ブラシシール及び摺動する相手の回転軸に摩耗損傷を与えるこが少なくなり、長寿命化を図ることができる。
【００４５】
また、第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３のワイヤー径を上記のように設定して異種材料のワイヤー先端の変位差による回転軸の周面との間に間隙が発生することがなく、優れたシール性を確保することができる。
【００４６】
図２は本発明によるブラシシールをガスタービンエンジン等の回転機に適用した場合の第２の実施の形態を模式的に示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はブラシシールの一部を拡大して示す斜視図であり、図１と同一部部には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００４７】
第２の実施の形態では、図２に示すようにブラシ保持体１の凹部にブラシを構成する複数本のワイヤーからなる第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３を円周方向に交互に隣接させ、且つ円周方向と直交する方向に複数列（本例では２列）それぞれ配置して保持させるようにしたもので、他の構成については第１の実施の形態と全く同様である。
【００４８】
このような構成のブラシシールとすれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られることに加えて、第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３が円周方向に直交する方向に複数列配置することにより、さらに優れたシール性を得ることができる。
【００４９】
図２は本発明によるブラシシールをガスタービンエンジン等の回転機に適用した場合の第３の実施の形態を模式的に示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はブラシシールの一部を拡大して示す斜視図であり、図１と同一部部には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点について述べる。
【００５０】
第３の実施の形態では、図３に示すようにブラシ保持体１の凹部にブラシを構成する複数本のワイヤーからなる第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３をラジアル方向にある角度傾斜させ、且つ円周方向に交互に隣接させてそれぞれ配設し、これらを保持させるようにしたもので、他の構成については第１の実施の形態と全く同様である。
【００５１】
このような構成のブラシシールとすれば、第１の実施の形態と同様の作用効果が得られることに加えて、第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３のワイヤー先端及び回転軸の摩耗を軽減することができる。
【００５２】
なお、上記各実施の形態では、第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３のワイヤー先端の曲げ変位が等しくなるように、ワイヤーの直径を変えるようにしたが、第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３のワイヤーの本数を変えてワイヤー先端の曲げ変位が等しくなるようにしてもよい。
【００５３】
また、第２のワイヤー束３の体積率が第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３全体の体積の１％から３０％になるようにワイヤーの直径やワイヤーの本数を変えて第１のワイヤー束２及び第２のワイヤー束３のワイヤー先端の曲げ変位が等しくなるようにしてもよい。
【００５４】
なお、これまでの実施の形態では、図１乃至図３にあるようにブラシ保持体１の形状を円環状のものとして説明してきたが、図４に示すような螺旋状のブラシ保持体としてもよい。この場合、円環状に形成しないことから、気密性をさらに高め、組立工数を抑えることができる。
【００５５】
すなわち、円環状の保持体を形成するにあてっては、保持体の端部（図１（ｂ）他の断面図に相当する個所）を継ぎ目としてこれを接合することが必要であるが、螺旋状とした場合は、この継ぎ目をなくすことができるので、気密性が高まる。また、円環状の保持体を軸方向に複数段落設けることによる位置合せ等、組立工数を抑えることが可能となる。
【００５６】
さらに、上記各実施の形態では、ガスタービンエンジンの回転軸に設けられるブラシシールについて述べたが、可動部が直線移動するものや、螺旋状に移動するものであっても、ブラシ保持体の形状を変えるだけで前述同様に適用実施できるものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、固定部と可動部との間に低圧領域から高圧領域を高性能で密封することができるブラシシールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるブラシシールをガスタービンエンジン等の回転機に適用した場合の第１の実施の形態を模式的に示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はブラシシールの一部を拡大して示す斜視図。
【図２】本発明によるブラシシールの第２の実施の形態を模式的に示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はブラシシールの一部を拡大して示す斜視図。
【図３】本発明によるブラシシールの第３の実施の形態を模式的に示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）はブラシシールの一部を拡大して示す斜視図。
【図４】本発明によるブラシシールの変形例における一部を拡大して示す斜視図。
【符号の説明】
１：ブラシ保持体
１ａ：ベース
１ｂ，１ｃ：サイドプレート
２：第１のワイヤー束
３：第２のワイヤー束
【図１】
0004213398.tif 000002
【図２】
0004213398.tif 000003
【図３】
0004213398.tif 000004
【図４】
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