CN107735604B - 滑动部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滑动部件，在稳态运行时，将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止被密封流体的泄漏以及粉尘进入滑动面。滑动部件的特征在于，在一对滑动部件(4、7)中的至少一个滑动部件的滑动面以通过两个滑动面的台面部(R)与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽(10)，在动压产生槽(10)与泄漏侧之间的滑动面(IS)中的在径向上与动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部(11)。

Description

滑动部件
技术领域
本发明涉及一种适于例如机械密封件、轴承以及其它滑动部的滑动部件。尤其涉及一种使流体介于滑动面来降低摩擦并且需要防止流体从滑动面泄漏的密封环、例如用于涡轮增压器用或航空发动机用变速箱的油封或者轴承等的滑动部件。
背景技术
在作为滑动部件一例的机械密封件中，其性能根据泄漏量、磨损量以及转矩来评价。在现有技术中，通过最优化机械密封件的滑动材质和滑动面粗糙度来提高其性能，实现低泄漏、高寿命、低转矩。然而，随着近年来对环境问题意识的增强，要求进一步提高机械密封件的性能，超越现有技术框架的技术开发成为必要。
其中，例如作为用于如涡轮增压器旋转部件油封装置的机械密封件，已知有如下机械密封件：其具备：可旋转地容纳于壳体中的旋转轴；与旋转轴一同旋转的圆盘状的旋转体；以及固定于壳体，与旋转体的端面抵接来防止油从外周侧向内周侧泄漏的圆盘状的固定体，在固定体的抵接面设置有通过流体的离心力产生正压的环状的槽，防止油从外周侧向内周侧泄漏(例如，参照专利文献1)。
并且，例如在密封有毒流体的旋转轴的轴封装置中，已知有如下轴封装置：具备与旋转轴同时旋转的旋转环和安装于外壳的静止环，在旋转环以及静止环中的任意一个的滑动面以高压侧的端部呈端闭形状的方式设置有螺旋槽，该螺旋槽通过旋转环的旋转将低压侧的液体朝向高压侧卷入，以防止高压侧的被密封流体向低压侧泄漏(例如，参照专利文献2)。
并且，例如作为适于将涡轮增压器的驱动轴相对于压缩机壳体进行密封的面密封结构，已知有如下的结构：协同作用的一对密封环中的一个设置于旋转构成要件，另一个设置于静止构成要件，这两个密封环在工作中实际上具有沿着半径方向形成的密封面，在密封面彼此之间形成有用于将密封面的外侧区域相对于密封面的内侧区域进行密封的密封间隙，在密封面中的至少一个设置有有效地送入气体的在周向上分离的多个凹部，该凹部从密封面的一个周缘朝向另一周缘延伸，并且凹部的内端从所述密封面的另一周缘沿着半径方向分离地设置，密封包含非气体成分的气体介质中的非气体成分(例如，参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭62-117360号公报
专利文献2：日本特开昭62-31775号公报
专利文献3：日本特开2001-12610号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
但是，在上述专利文献1至3中所记载的现有技术中，例如，如图9所示，由于在静止环51的滑动面51a通过旋转环52的旋转将低压流体侧(以下，有时称作“泄漏侧”)的流体朝向被密封流体侧(高压流体侧)卷入的螺旋槽53的泄漏侧的端部53a直接开口于泄漏侧，因此存在在开口部附近通过静止环51的滑动面与旋转环52的滑动面的相对滑动而导致粉尘被强制性地吸进滑动面的情况。并且，存在如下问题：被吸进的粉尘通过两个滑动面的相对滑动而被粉碎并微小化，更加容易进入两个滑动面之间，加快两个滑动面的磨损等表面损伤。
本发明的目的在于提供一种滑动部件，在相对滑动的一对滑动部件的滑动面中，在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止被密封流体的泄漏以及粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明的滑动部件的第1特征在于，具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件是固定侧密封环，另一个滑动部件是旋转侧密封环，这两个密封环具有沿着半径方向形成的滑动面，将被密封流体的泄漏进行密封，在所述一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面以通过两个滑动面的台面部与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽，在所述动压产生槽与所述泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与所述动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部。
根据该特征，能够提供如下滑动部件：在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止混合在泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽通过台面部与被密封流体侧隔离，并且微小的凹部排列于在径向上与动压产生槽隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
并且，本发明的滑动部件的第2特征在于，具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件是固定侧密封环，另一个滑动部件是旋转侧密封环，这两个密封环具有沿着半径方向形成的滑动面，将作为被密封流体的液体或雾状的流体的泄漏进行密封，在所述一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面以通过两个滑动面的台面部与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽，在所述动压产生槽与所述泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与所述动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部。
根据该特征，能够提供如下滑动部件：在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止作为被密封流体的液体的泄漏以及存在于泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽通过台面部与作为被密封流体的液体侧隔离，并且微小的凹部排列于在径向上与动压产生槽隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
并且，本发明的滑动部件的第3特征在于，在第1或第2特征中，所述动压产生槽呈吸入泄漏侧的流体并向被密封流体侧抽吸的螺旋形状。
根据该特征，在稳态运行时，朝向被密封流体侧抽吸泄漏侧的流体，防止被密封流体向泄漏侧泄漏。
并且，本发明的滑动部件的第4特征在于，在第1至第3特征中的任一特征中，所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成。
根据该特征，能够轻松制作。
并且，本发明的滑动部件的第5特征在于，在第1至第3特征中的任一特征中，所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成。
根据该特征，能够获得更大的动压效果。
并且，本发明的滑动部件的第6特征在于，在第1至第3特征中的任一特征中，所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成。
根据该特征，能够有效地配置凹槽部，并能够获得更大的动压效果。
并且，本发明的滑动部件的第7特征在于，在第1至第6特征中的任一特征中，所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
根据该特征，能够在动压产生槽的泄漏侧的端部与泄漏侧非连通且抑制了混合在泄漏侧流体中的粉尘进入动压产生槽的滑动部件中，增大向动压产生槽供给流体的效果。
并且，本发明的滑动部件的第8特征在于，在第1至第7特征中的任一特征中，在一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面设置有流体导入槽，该流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成，由此在启动时等旋转侧密封环的低速旋转状态下，能够积极地向滑动面导入存在于滑动面的外周侧的液体来进行滑动面的润滑。
并且，由于旋转侧密封环在稳态运行等高速旋转时从流体导入槽导入滑动面的液体通过离心力排出，因此液体不会向作为泄漏侧的内周侧泄漏。
发明效果
本发明得到如下优异的效果。
(1)能够提供一种滑动部件，该滑动部件具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件是固定侧密封环，另一个滑动部件是旋转侧密封环，这两个密封环具有沿着半径方向形成的滑动面，将被密封流体的泄漏进行密封，在所述一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面以通过两个滑动面的台面部与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽，在所述动压产生槽与所述泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与所述动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部，由此在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止混合在泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽通过台面部与被密封流体侧隔离，并且微小的凹部排列于在径向上与动压产生槽隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
(2)能够提供一种滑动部件，该滑动部件具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件是固定侧密封环，另一个滑动部件是旋转侧密封环，这两个密封环具有沿着半径方向形成的滑动面，将作为被密封流体的液体或雾状的流体的泄漏进行密封，在所述一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面以通过两个滑动面的台面部与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽，在所述动压产生槽与所述泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与所述动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部，由此在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止作为被密封流体的液体的泄漏以及存在于泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽通过台面部与作为被密封流体的液体侧隔离，并且微小的凹部排列于在径向上与动压产生槽隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
(3)动压产生槽呈吸入泄漏侧的流体并向被密封流体侧抽吸的螺旋形状，由此在稳态运行时，朝向被密封流体侧抽吸泄漏侧的流体，防止被密封流体向泄漏侧泄漏。
(4)独立形状的微小的凹部由凹痕构成，由此能够轻松制作。
(5)独立形状的微小的凹部由人字形槽构成，由此能够获得更大的动压效果。
(6)独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成，由此能够有效地配置凹槽部，并能够获得更大的动压效果。
(7)动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状，由此能够在动压产生槽的泄漏侧的端部与泄漏侧非连通且抑制了混合在泄漏侧流体中的粉尘进入动压产生槽的滑动部件中，增大向动压产生槽供给流体的效果。
(8)在一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面设置有流体导入槽，该流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成，由此在启动时等旋转侧密封环的低速旋转状态下，能够积极地向滑动面导入存在于滑动面的外周侧的液体来进行滑动面的润滑。
并且，由于旋转侧密封环在稳态运行等高速旋转时从流体导入槽导入滑动面的液体通过离心力排出，因此液体不会向作为泄漏侧的内周侧泄漏。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1所涉及的机械密封件一例的纵剖视图。
图2放大示出本发明的实施例1所涉及的滑动部件的滑动部分，旋转中心存在于纸面下方的水平方向。
图3是图1的A-A向视图。
图4是对微小的凹部所具有的功能进行说明的说明图。
图5示出本发明的实施例2所涉及的滑动部件的其中一个滑动部件的滑动面，是与实施例1的图3对应的图。
图6示出本发明的实施例3所涉及的滑动部件的其中一个滑动部件的滑动面，是与实施例1的图3对应的图。
图7示出本发明的实施例4所涉及的滑动部件的其中一个滑动部件的滑动面，是与实施例1的图3对应的图。
图8示出本发明的实施例5所涉及的滑动部件的其中一个滑动部件的滑动面，是与实施例1的图3对应的图。
图9是用于对现有技术进行说明的说明图，图9(a)是纵剖视图，图9(b)是B-B向视图。
具体实施方式
以下，参照附图并根据实施例对用于实施本发明的方式进行例示性说明。但是，该实施例中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等，只要没有特别明确的记载，就不是将本发明的范围只限定于这些实施例。
[实施例1]
参照图1至图4，对本发明的实施例1所涉及的滑动部件进行说明。
另外，在以下实施例中，以作为滑动部件一例的机械密封件为例进行说明。并且，将构成机械密封件的滑动部件的外周侧作为被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)、将内周侧作为泄漏侧(气体侧)进行说明，但是本发明并不限定于此，还能够适用于外周侧是泄漏侧(气体侧)、内周侧是被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)的情况。并且，关于被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)与泄漏侧(气体侧)之间的压力大小关系，例如被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)可为高压，泄漏侧(气体侧)为低压，或者与其相反，并且两者的压力也可以相同。
图1是示出机械密封件一例的纵剖视图，是将欲从滑动面的外周朝向内周方向泄漏的被密封流体、例如使用于轴承部的润滑油进行密封形式的内侧形式的机械密封件，设置有作为一个滑动部件的圆环状的旋转侧密封环4和作为另一个滑动部件的圆环状的固定侧密封环7，通过沿着轴向对固定侧密封环7施力的螺旋波浪形弹簧8，使通过研磨等被镜面加工的滑动面S彼此紧贴地滑动，该旋转侧密封环4隔着套筒3以能够与旋转轴2一体地旋转的状态设置于对涡轮增压器所具备的压缩机的叶轮1进行驱动的旋转轴2侧，该固定侧密封环7隔着滤筒6以非旋转的状态并且以能够轴向移动的状态设置于壳体5。即，在该机械密封件中，旋转侧密封环4以及固定侧密封环7具有沿着半径方向形成的滑动面S，防止被密封流体、例如液体或者雾状的流体(以下，有时将液体或者雾状的流体简称为“液体”)在彼此的滑动面S上从滑动面S的外周向内周侧的泄漏侧流出。
另外，符号9表示O型环，将滤筒6与固定侧密封环7之间进行密封。
并且，符号10表示动压产生槽，符号11表示微小的凹部，关于这些将在后面进行详细说明。
并且，在本例中，对套筒3和旋转侧密封环4是分体的情况进行了说明，但是并不限定于此，也可以将套筒3和旋转侧密封环4形成为一体。
旋转侧密封环4以及固定侧密封环7的材质选自耐磨性优异的碳化硅(SiC)以及自润滑性优异的碳等，但是例如也可以都是两者为SiC、或者任一个为SiC而另一个为碳的组合。
图2放大示出本发明的实施例所涉及的滑动部件的滑动部分。
在图2中，在旋转侧密封环4的滑动面S以通过旋转侧密封环4以及固定侧密封环7的滑动面的台面部R与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽10。即，在本例中，动压产生槽10只设置于旋转侧密封环4的滑动面S，在动压产生槽10的径向上的泄漏侧以及被密封流体侧存在台面部R，通过固定侧密封环7的滑动面S的台面部R与该旋转侧密封环4的台面部R滑接，将动压产生槽10与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离。详细地说，固定侧密封环7的滑动面S的被密封流体侧的外径设定为在径向上大于旋转侧密封环4的动压产生槽10的被密封流体侧的端部，并且固定侧密封环7的滑动面S的泄漏侧的内径设定为在径向上小于动压产生槽10的泄漏侧的端部，通过固定侧密封环7的滑动面S的台面部R与旋转侧密封环4的动压产生槽10的内径侧以及外径侧的台面部R滑接，动压产生槽10与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离。
如在图3中也示出，在动压产生槽10的泄漏侧的端部10a与泄漏侧之间的滑动面IS设置有多个独立形状的微小的凹部11。微小的凹部11配设于在径向上与动压产生槽10的泄漏侧的端部10a隔离的位置，与动压产生槽10非连通。
在图3中，微小的凹部11由大致圆形的凹痕111构成。凹痕111无规律地配设，其大小例如直径可以相同，也可以不同。]
在本发明中，“微小的凹部”是指形成于平坦的滑动面S的凹坑，其形状并无特别限定。例如，凹坑的平面形状包含圆形、椭圆形、长圆形或者多边形等各种形状，凹坑的截面形状也包含碗状或方形等各种形状。
而且，形成于滑动面S的多个微小的凹部11还具有如下功能：保持作为流体动力润滑液膜介入该滑动面S与相对滑动的相对侧滑动面之间的液体的一部分，使润滑液膜稳定化。
每一个微小的凹部11都可以看作是构成如图4所示的瑞利台阶的一部分。
在图4中，在旋转侧密封环4的滑动面S(R)形成有沿着与附图的截面正交的方向延伸的瑞利台阶11a，固定侧密封环7的滑动面S平坦地形成。在旋转侧密封环4向箭头所示的方向相对移动时，介于两个滑动面之间的流体通过其粘***向箭头方向追随移动，此时，通过瑞利台阶11a的存在而产生动压(正压)。两个滑动面之间的间隔因该动压的产生而稍微扩大，泄漏侧的流体容易被吸入至动压产生槽10中。
如图3所示，动压产生槽10用于吸入泄漏侧的流体并向被密封流体侧抽吸，例如呈螺旋形状。
即，由于动压产生槽10在螺旋形状的动压产生槽10的径向上的泄漏侧以及被密封流体侧存在台面部R，因此与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离。而且，为了通过旋转侧密封环4与固定侧密封环7的相对滑动从泄漏侧的端部10a朝向被密封流体侧的端部10b发挥抽吸作用而呈螺旋状倾斜，在端部10b产生动压(正压)。
由于螺旋形状的动压产生槽10在稳态运行等旋转侧密封环4的高速旋转状态下，一边得到凹痕111的作用的辅助，一边从泄漏侧吸入气体，并在被密封流体侧的端部10b附近产生动压(正压)，因此在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面S形成微小的间隙，滑动面S呈气体润滑的状态，摩擦变得非常小。
如上所述，由于大致圆形的凹痕111配设于动压产生槽10的泄漏侧的端部10a与泄漏侧之间的滑动面IS中的在径向上与动压产生槽10的泄漏侧的端部10a隔离的位置，并呈各自独立的形状，因此动压产生槽10的泄漏侧的端部10a与泄漏侧之间不会直接连通。因此，能够抑制混合在泄漏侧流体中的粉尘进入动压产生槽10。
根据以上说明的实施例1的结构，得到如下的效果。
(1)能够提供一种滑动部件，在一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面S(旋转侧密封环4的滑动面S)以通过两个滑动面S的台面部R与作为被密封流体的液体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽10，在动压产生槽10与泄漏侧之间的滑动面IS中的在径向上与动压产生槽10隔离的位置设置有多个构成微小的凹部11的独立形状的凹痕111，由此在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止作为被密封流体的液体的泄漏以及存在于泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽10通过台面部R与作为被密封流体的液体侧隔离，并且凹痕111排列于在径向上与动压产生槽10隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
(2)动压产生槽10呈吸入泄漏侧的流体并向作为被密封流体的液体侧抽吸的螺旋形状，由此在稳态运行时，朝向作为被密封流体的液体侧抽吸泄漏侧的流体，防止作为被密封流体的液体向泄漏侧泄漏。
(3)由于独立形状的微小的凹部11由大致圆形的凹痕111构成，因此能够轻松制作。
[实施例2]
参照图5，对本发明的实施例2所涉及的滑动部件进行说明。
实施例2所涉及的滑动部件与实施例1的滑动部件的不同点在于，设置于动压产生槽与泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与动压产生槽隔离的位置的独立形状的微小的凹部11的结构，其他基本结构与实施例1相同，对相同的部件标注相同的符号，省略重复说明。
在图5中，在动压产生槽10的泄漏侧的端部10a与泄漏侧之间的滑动面IS设置有多个构成独立形状的微小的凹部11的人字形槽112。人字形槽112配设于在径向上与动压产生槽10的泄漏侧的端部10a隔离的位置。
人字形槽112的平面形状呈以直角弯曲的大致L字状，以朝向滑动面的上游侧打开的方式排列，并在周向上设置有多个。
每一个微小的人字形槽112构成如图4所示的瑞利台阶，在旋转侧密封环4向箭头所示的方向相对移动时，介于两个滑动面之间的流体通过其粘***向箭头方向追随移动，此时，通过人字形槽112的瑞利台阶112a的存在而产生动压(正压)。两个滑动面之间的间隔因该动压的产生而稍微扩大，泄漏侧的流体容易被吸入至动压产生槽10中。
根据以上说明的实施例2的结构，得到如下的效果。
(1)能够提供一种滑动部件，在一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面S(旋转侧密封环4的滑动面S)以通过两个滑动面S的台面部R与作为被密封流体的液体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽10，在动压产生槽10与泄漏侧之间的滑动面IS中的在径向上与动压产生槽10隔离的位置设置有多个构成微小的凹部11的独立形状的人字形槽112，由此在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止作为被密封流体的液体的泄漏以及存在于泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽10通过台面部R与作为被密封流体的液体侧隔离，并且人字形槽112排列于在径向上与动压产生槽10隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
(2)动压产生槽10呈吸入泄漏侧的流体并向作为被密封流体的液体侧抽吸的螺旋形状，由此在稳态运行时，朝向作为被密封流体的液体侧抽吸泄漏侧的流体，防止作为被密封流体的液体向泄漏侧泄漏。
(3)由于独立形状的微小的凹部11由人字形槽112构成，因此能够获得更大的动压效果。
[实施例3]
参照图6，对本发明的实施例3所涉及的滑动部件进行说明。
实施例3所涉及的滑动部件与实施例1的滑动部件的不同点在于，设置于动压产生槽与泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与动压产生槽隔离的位置的独立形状的微小的凹部11的结构，其他基本结构与实施例1相同，对相同的部件标注相同的符号，省略重复说明。
在图6中，在动压产生槽10的泄漏侧的端部10a与泄漏侧之间的滑动面IS设置有多个构成独立形状的微小的凹部的凹槽部113a。凹槽部113a配设于在径向上与动压产生槽10的泄漏侧的端部10a隔离的位置。并且，凹槽部113a呈在半径方向上具有一定的宽度并沿着周向延伸的圆弧状，与半径方向深槽12一同形成瑞利台阶机构113。凹槽部113a的深度比半径方向深槽12的深度浅。
每一个微小的凹槽部113a构成如图4所示的瑞利台阶，在旋转侧密封环4向箭头所示的方向相对移动时，从泄漏侧经由半径方向深槽12吸入流体，被吸入的流体通过其粘***向箭头方向追随移动，此时，通过瑞利台阶机构113的瑞利台阶113b的存在而产生动压(正压)。两个滑动面之间的间隔因该动压的产生而稍微扩大，泄漏侧的流体容易被吸入至动压产生槽10中。
根据以上说明的实施例3的结构，得到如下的效果。
(1)能够提供一种滑动部件，在一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面S(旋转侧密封环4的滑动面S)以通过两个滑动面S的台面部R与作为被密封流体的液体侧以及泄漏侧非连通地隔离的方式设置有动压产生槽10，在动压产生槽10与泄漏侧之间的滑动面IS中的在径向上与动压产生槽10隔离的位置设置有多个构成微小的凹部11的独立形状的凹槽部113a，由此在稳态运行时，能够将滑动面设为流体润滑的低摩擦，并且防止作为被密封流体的液体的泄漏以及存在于泄漏侧流体中的粉尘进入滑动面，从而提高滑动面的密封和润滑这两个相反的功能。并且，由于动压产生槽10通过台面部R与作为被密封流体的液体侧隔离，并且凹槽部113a排列于在径向上与动压产生槽10隔离的位置，并各自独立，因此即使在静止时，也不会发生泄漏。
(2)动压产生槽10呈吸入泄漏侧的流体并向作为被密封流体的液体侧抽吸的螺旋形状，由此在稳态运行时，朝向作为被密封流体的液体侧抽吸泄漏侧的流体，防止作为被密封流体的液体向泄漏侧泄漏。
(3)由于独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构113的大致圆弧状的凹槽部113a构成，因此能够有效地配置凹槽部113a，并能够获得更大的动压效果。
[实施例4]
参照图7，对本发明的实施例4所涉及的滑动部件进行说明。
实施例4所涉及的滑动部件与实施例1的滑动部件的不同点在于动压产生槽的形状，其他基本结构与实施例1相同，对相同的部件标注相同的符号，省略重复说明。
在图7中，动压产生槽15与实施例1的动压产生槽10相同，由于在动压产生槽15的径向上的泄漏侧以及被密封流体侧存在台面部R，因此与被密封流体侧以及泄漏侧非连通地隔离。而且，为了通过旋转侧密封环4与固定侧密封环7的相对滑动而从泄漏侧的端部15a朝向被密封流体侧的端部15b发挥抽吸作用，呈螺旋状倾斜，在端部15b产生动压(正压)。此时，由于螺旋形状的动压产生槽15在稳态运行等旋转侧密封环4的高速旋转状态下，一边得到凹痕111的作用的辅助，一边从泄漏侧吸入气体，并在被密封流体侧的端部15b附近产生动压(正压)，因此在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面S形成微小的间隙，滑动面S呈气体润滑的状态，摩擦变得非常小。
由于在动压产生槽15的泄漏侧的端部15a与泄漏侧之间，独立形状的大致圆形的凹痕111与端部15a以及泄漏侧分离配设，因此端部15a与泄漏侧不会直接连通，能够抑制混合在泄漏侧流体中的粉尘进入动压产生槽15，但同时也抑制了泄漏侧的流体供给至动压产生槽15。
为此，图7所示的动压产生槽15以泄漏侧的端部15a在周向上比被密封流体侧的端部15b更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状，增大了向动压产生槽15供给流体的效果。
从增大供给流体效果的意义来讲，优选动压产生槽15的泄漏侧的端部15a以向上游侧延伸的方式形成。并且，泄漏侧的端部15a的径向的宽度与被密封流体侧的端部15b的宽度大致相同即可。
根据以上说明的实施例4的结构，除了所述实施例的效果之外，还获得如下效果。
能够在动压产生槽15的泄漏侧的端部15a与泄漏侧非连通且抑制了混合在泄漏侧流体中的粉尘进入动压产生槽15的滑动部件中，增大向动压产生槽15供给流体的效果。
[实施例5]
接着，参照图8对本发明的实施例5所涉及的滑动部件进行说明。
实施例5所涉及的滑动部件与所述实施例的不同点在于，在一对滑动部件中的至少一个滑动部件的滑动面的被密封流体侧设置有流体导入槽以及正压产生机构，其他基本结构与所述实施例相同，对相同的部件标注相同的符号，省略重复说明。
在图8(a)中，在旋转侧密封环4的滑动面S设置有流体导入槽16，该流体导入槽16以与该滑动面S的被密封流体侧即外周侧的周缘连通而不与泄漏侧即内周侧的周缘连通的方式构成。
流体导入槽16以沿着外周侧的周缘的方式配设有一个以上，平面形状形成为大致矩形状，在滑动面S的外周侧的周缘与被密封流体侧连通，通过台面部R与内周侧隔离。
并且，设置有正压产生机构17，该正压产生机构17具备与流体导入槽16的圆周方向的下游侧连通并且比流体导入槽16浅的正压产生槽17a。正压产生机构17通过产生正压(动压)来增加滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能。
正压产生槽17a的上游侧与流体导入槽16连通，通过台面部R与外周侧隔离。
在本例中，正压产生机构17由瑞利台阶机构构成，该瑞利台阶机构具备在上游侧与流体导入槽16连通的正压产生槽17a以及瑞利台阶17b，但是并不限定于此，总之只要是产生正压的机构即可。
在图8(a)中，流体导入槽16以及正压产生机构17所形成的平面形状呈大致L字状。
在假设当前旋转侧密封环4向逆时针方向旋转的情况下，能够从大致矩形状的流体导入槽16向滑动面导入外周侧的液体来进行滑动面S的润滑。此时，由于通过正压产生机构17产生正压(动压)，因此滑动面之间的流体膜增大，能够进一步提高润滑性能。
并且，由于旋转侧密封环4在稳态运行等的高速旋转时从流体导入槽16导入滑动面的液体通过离心力排出，因此液体不会向作为泄漏侧的内周侧泄漏。
图8(b)与图8(a)的不同点在于，流体导入槽形状的不同，但是其他结构与图8(a)相同。
在图8(b)中，在旋转侧密封环4的滑动面S设置有流体导入槽18，该流体导入槽18以与该滑动面S的被密封流体侧即外周侧的周缘连通而不与泄漏侧即内周侧的周缘连通的方式构成。
流体导入槽18以沿着外周侧的周缘的方式配设，由只与滑动面S的外周侧的周缘连通的流体导入部18a以及流体导出部18b以及在周向上连通这两者的流体连通部18c构成，通过台面部R与内周侧隔离。
在本例中，流体导入部18a以及流体导出部18b在周向上隔着恒定距离设置，分别在径向上呈直线状延伸，因此流体导入槽18的平面形状呈大致U字形。
并且，在被流体导入槽18和外周侧包围的部分设置有具备比流体导入槽18浅的正压产生槽17a的正压产生机构17。正压产生机构17通过产生正压(动压)来增加滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能。
正压产生槽17a的上游侧与流体导入部18a连通，通过台面部R与流体导出部18b以及外周侧隔离。
在本例中，正压产生机构17由瑞利台阶机构构成，该瑞利台阶机构具备在上游侧与流体导入槽18的流体导入部18a连通的正压产生槽17a以及瑞利台阶17b，但是并不限定于此，总之只要是产生正压的机构即可。
在假设当前旋转侧密封环4向逆时针方向旋转的情况下，外周侧的液体从大致U字形的流体导入槽18的流体导入部18a导入滑动面，从流体导出部18b向外周侧排出，但此时在启动时等旋转侧密封环4的低速旋转状态下，能够积极地向滑动面S导入存在于滑动面S的外周侧的液体来进行滑动面S的润滑。此时，由于通过正压产生机构17产生正压(动压)，因此滑动面之间的流体膜增大，能够进一步提高润滑性能。
并且，由于旋转侧密封环4在稳态运行等的高速旋转时从流体导入槽18导入滑动面的液体通过离心力排出，因此液体不会向作为泄漏侧的内周侧泄漏。
在图8(b)中，流体导入槽18的平面形状形成为大致U字形，但是并不限定于此，也可以形成为流体导入部18a与流体导出部18b在内径侧交叉的形状，即大致V字。
根据以上说明的实施例5的结构，除了得到实施例1的效果之外，还能够得到如下的效果。
在旋转侧密封环4的滑动面S设置有流体导入槽16或18，该流体导入槽16或18以与该滑动面S的被密封流体侧即外周侧的周缘连通而不与泄漏侧即内周侧的周缘连通的方式构成，由此在启动时等旋转侧密封环4的低速旋转状态下，能够积极地向滑动面S导入存在于滑动面S的外周侧的液体来进行滑动面S的润滑。此时，由于通过正压产生机构17产生正压(动压)，因此滑动面之间的流体膜增大，能够进一步提高润滑性能。
并且，由于旋转侧密封环4在稳态运行等的高速旋转时从流体导入槽16或18导入滑动面的液体通过离心力排出，因此液体不会向作为泄漏侧的内周侧泄漏。
以上，通过附图对本发明的实施例进行了说明，但是具体结构并不限定于这些实施例，不脱离本发明宗旨范围内的变更或追加也包含于本发明。
例如，在所述实施例中，对将滑动部件用于机械密封件装置中的一对旋转侧密封环以及固定侧密封环中的任一个的例子进行了说明，但是也能够用作轴承的滑动部件，该轴承一边向圆筒状滑动面的轴向一侧密封润滑油，一边与旋转轴滑动。
并且，例如在所述实施例中，将滑动部件的外周侧作为被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)、将内周侧作为泄漏侧(气体侧)进行了说明，但是本发明并不限定于此，还能够适用于外周侧为泄漏侧(气体侧)、内周侧为被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)的情况。并且，关于被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)与泄漏侧(气体侧)之间的压力大小关系，例如被密封流体侧(液体侧或者雾状的流体侧)可为高压，泄漏侧(气体侧)为低压，或者与之相反的任一情况，并且两者的压力也可以相同。
并且，例如在所述实施例中，对动压产生槽10为螺旋沟槽的情况进行了说明，但是并不限定于此，也可以是瑞利台阶与倒瑞利台阶的组合，总之只要是吸入泄漏侧的流体并产生动压(正压)的机构即可。
并且，例如，在所述实施例中，关于微小的凹部11，对凹痕111、人字形槽112以及瑞利台阶机构113的瑞利台阶113b进行了说明，但是并不限定于此，例如也可以是平行槽、正交槽。并且，在所述实施例中，关于凹痕111的形状对大致圆形的情况进行了说明，但是并不限定于此，例如也可以是椭圆形、长圆形或者矩形状。
并且，例如，在所述实施例4中，关于泄漏侧的开口部扩大的动压产生槽15，对适用于实施例1的情况进行了说明，但是并不限定于此，还能够适用于实施例2以及3是不言而喻的。
并且，例如，在所述实施例5中，关于设置于滑动面的被密封流体侧的流体导入槽以及正压产生机构，对适用于实施例1的情况进行了说明，但是并不限定于此，还能够适用于实施例2、3以及4是不言而喻的。
符号说明
1-叶轮，2-旋转轴，3-套筒，4-旋转侧密封环，5-壳体，6-滤筒，7-固定侧密封环，8-螺旋波浪形弹簧，10-动压产生槽，10a-泄漏侧的端部，10b-被密封流体侧的端部，11-微小的凹部，111-凹痕，112-人字形槽(微小的凹部)，112a-瑞利台阶，113-瑞利台阶机构，113a-凹槽部，113b-瑞利台阶，12-半径方向深槽，15-动压产生槽，16-流体导入槽，17-正压产生机构，18-流体导入槽，S-滑动面，IS-动压产生槽的泄漏侧的端部与泄漏侧之间的滑动面，R-台面。

Claims (28)

1.一种滑动部件，其特征在于，
具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件是固定侧密封环，另一个滑动部件是旋转侧密封环，这两个密封环具有沿着半径方向形成的滑动面，将被密封流体的泄漏进行密封，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有动压产生槽，在所述动压产生槽的内径侧和外径侧分别具有台面部，
所述固定侧密封环的滑动面平坦地形成，且所述固定侧密封环的滑动面的内径小于所述动压产生槽的内径侧端部，所述固定侧密封环的滑动面的外径被设定为大于所述动压产生槽的外径侧端部，所述固定侧密封环的滑动面与所述动压产生槽的所述内径侧的台面部及所述外径侧的台面部滑动接触，由此所述动压产生槽与被密封流体侧及泄漏侧在整周上被非连通地隔离，
在所述动压产生槽与所述泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与所述动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部。
2.根据权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，
所述动压产生槽呈吸入泄漏侧的流体并向被密封流体侧抽吸的螺旋形状。
3.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成。
4.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成。
5.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成。
6.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
7.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
8.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
9.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
10.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
11.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
12.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
13.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
14.根据权利要求1或2所述的滑动部件，其特征在于，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
15.一种滑动部件，其特征在于，
具备彼此相对滑动的一对滑动部件，一个滑动部件是固定侧密封环，另一个滑动部件是旋转侧密封环，这两个密封环具有沿着半径方向形成的滑动面，将作为被密封流体的液体或雾状的流体的泄漏进行密封，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有动压产生槽，在所述动压产生槽的内径侧和外径侧分别具有台面部，
所述固定侧密封环的滑动面平坦地形成，且所述固定侧密封环的滑动面的内径小于所述动压产生槽的内径侧端部，所述固定侧密封环的滑动面的外径被设定为大于所述动压产生槽的外径侧端部，所述固定侧密封环的滑动面与所述动压产生槽的所述内径侧的台面部及所述外径侧的台面部滑动接触，由此所述动压产生槽与被密封流体侧及泄漏侧在整周上被非连通地隔离，
在所述动压产生槽与所述泄漏侧之间的滑动面中的在径向上与所述动压产生槽隔离的位置设置有多个独立形状的微小的凹部。
16.根据权利要求15所述的滑动部件，其特征在于，
所述动压产生槽呈吸入泄漏侧的流体并向被密封流体侧抽吸的螺旋形状。
17.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成。
18.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成。
19.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成。
20.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
21.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
22.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
23.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
24.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状。
25.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由凹痕构成，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
26.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由人字形槽构成，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
27.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述独立形状的微小的凹部由形成瑞利台阶机构的凹槽部构成，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
28.根据权利要求15或16所述的滑动部件，其特征在于，
所述动压产生槽以泄漏侧的端部在周向上比被密封流体侧的端部更长地延伸的方式形成，形成为泄漏侧的开口部扩大的形状，
在所述旋转侧密封环的滑动面设置有流体导入槽，所述流体导入槽以与被密封流体侧连通而不与泄漏侧连通的方式构成。
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