CN111033066B - 滑动部件 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种滑动部件，其不仅能够密封作为被密封流体的油等液体，还能够密封油与空气的混合物即油雾，并且减少油雾本身的产生，进而能够减少滑动损失。所述滑动部件是以滑动面(S)彼此相对滑动的一对滑动部件，至少一侧的滑动面(S)具备：流体导入槽(12)，一端与滑动面(S)的另一侧的周缘(4b)连通；动压产生槽(11)，一端与滑动面(S)的另一侧的周缘(4b)连通，并且另一端被台面部包围；及开放槽(13)，设置于台面部内，并且与流体导入槽(12)连通。

Description

滑动部件

技术领域

本发明涉及一种例如适于机械密封件、轴承及其他滑动部的滑动部件。尤其涉及一种用于使流体介于滑动面而减少摩擦，并且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的变速箱的密封件或轴承的密封件等滑动部件。

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、磨损量及扭矩而评价。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、低扭矩。但是，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。

例如作为用于涡轮增压器等旋转部件的油封装置的机械密封件，已知有如下机械密封件，所述机械密封件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，从而防止油从外周侧向内周侧泄漏(例如，参考专利文献1)。

并且，已知有如下机械密封件：例如在密封有毒流体的旋转轴的轴封装置中，所述机械密封件具备与旋转轴一同旋转的旋转环及安装在外壳的静止环，在旋转环及静止环的任一个滑动面上设置有在滑动面的低压侧开口且高压侧的端部封堵的螺旋形状的槽，通过旋转，由螺旋槽将流体从低压侧送入高压侧，从而防止高压侧的被密封流体泄漏至低压侧(例如，参考专利文献2)。

进而，例如作为涡轮增压器的驱动轴用密封结构，已知有如下密封结构：一个设置于旋转构成要件，另一个设置于静止构成要件的一对密封环具有工作时实质上形成于半径方向上的密封面，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密封的密封间隙，在密封面的至少一侧设置有用于送入气体的沿周向分离的多个凹部，该凹部从密封面的一侧的周缘朝向另一侧的周缘延伸，并且凹部的内端从所述密封面的另一侧的周缘沿半径方向分离设置，从而密封包含非气体成分的气体介质中的非气体成分(例如，参考专利文献3)。

例如，作为涡轮增压器的驱动轴用密封结构，已知有如下密封结构：在旋转侧密封环的滑动面设置螺旋形状的动压产生槽及在该动压产生槽的外侧形成为比动压产生槽更深的流体导入槽，主动将被密封流体导入流体导入槽而将流体供给至滑动面，从而在起动时等低速旋转状态下进行滑动面的润滑(例如，参考专利文献4)。

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

专利文献4：国际公开第2016/167262号小册子

发明内容

发明所要解决的技术课题

然而，若将上述专利文献1～4中记载的现有技术适用于涡轮增压器等高速旋转设备，则通过螺旋槽等正压产生机构产生的高压空气从泄漏侧过度送入被密封流体侧，从而导致在被密封流体侧的空间产生大量空气与油的混合物即油雾。其结果，作为被密封流体，虽能够密封液体的油，但存在油雾泄漏或在被密封流体侧大量产生的油雾对润滑***产生不良影响的可能性。

本发明是着眼于这种问题点而完成的，其目的在于提供一种滑动部件，不仅能够密封作为被密封流体的油等液体，还能够密封油与空气的混合物即油雾，并且减少油雾本身的产生，进而能够减少滑动损失。

用于解决技术课题的手段

为了解决所述问题，本发明的滑动部件的特征在于，

所述滑动部件是以滑动面彼此相对滑动的一对滑动部件，

至少一侧的所述滑动面具备：

流体导入槽，一端与所述滑动面的另一侧的周缘连通；

动压产生槽，一端与所述滑动面的另一侧的周缘连通，并且另一端被台面部包围；

开放槽，设置于所述台面部内，并且与所述流体导入槽连通。

根据该特征，通过由动压产生槽产生的动压，扩展滑动面之间而能够进行流体润滑，因此能够使因滑动产生的摩擦阻力变得极小，并且由动压产生槽产生的动压经由开放槽向另一侧的周缘侧开放，因此抑制过度的抽吸而能够减少油雾的产生。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述开放槽设置于所述动压产生槽的另一端与所述滑动面的一侧的周缘之间。

根据该特征，由动压产生槽产生的动压通过设置于动压产生槽的另一端与滑动面的一侧的周缘之间的开放槽而向泄漏侧开放，因此由动压产生槽产生的动压不会被过度抽吸至滑动面的一侧的周缘，因此能够减少油雾的产生。

本发明的滑动部件的特征在于，

具备1个以上的所述动压产生槽被所述开放流路和所述泄漏侧周缘包围的区域，所述区域在所述滑动面内设置有2个以上。

根据该特征，通过调整配置于被开放流路及泄漏侧周缘包围的区域内的动压产生槽，能够调整油雾抑制功能的强度。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述滑动面具备被所述流体导入槽和所述开放槽包围的区域，在所述区域内配设有规定数量的所述动压产生槽。

根据该特征，能够调整配设于被流体导入槽和开放槽包围的区域内的动压产生槽的个数，因此能够平衡良好地调整开放槽和动压产生槽的个数。

本发明的滑动部件的特征在于，

沿周向连续或不连续地配设有所述区域。

根据该特征，能够容易调整基于开放槽的由动压产生槽产生的动压的开放程度。

本发明的滑动部件的特征在于，还具备动压产生机构，所述动压产生机构包括：

流体导入部，一端与所述滑动面的一侧的周缘连通；及

槽部，一端与所述流体导入部连通，并且在另一端具有瑞利台阶机构。

根据该特征，流体导入部导入被密封流体侧的流体而能够在起动时润滑滑动面，并且正常旋转时通过由瑞利台阶机构产生的动压，扩展滑动面之间而能够进行流体润滑，因此能够减少滑动损失。

本发明的滑动部件的特征在于，还具备动压产生机构，所述动压产生机构包括：

流体导入部，具有在所述滑动面的一侧的周缘开口的一对开口部及将一对所述开口部连通的连通路；以及

槽部，一端与所述流体导入部连通，并且在另一端具有瑞利台阶机构。

根据该特征，通过具有连通一对开口部的连通路的流体导入部，能够不断向滑动面供给新的流体，因此能够排出异物而可靠地润滑滑动面。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述动压产生机构设置于所述开放槽与所述滑动面的一侧的周缘之间。

根据该特征，即使由动压产生槽产生的动压经由开放槽向另一侧的周缘侧开放，也能够通过由设置于开放槽与滑动面的一侧的周缘之间的动压产生机构产生的动压而可靠地润滑滑动面。

附图说明

图1是表示实施例1的滑动部件的纵剖视图。

图2是图1的W-W箭头视图，是表示本发明的实施例1所涉及的滑动部件的滑动面的图。

图3是图2中的各部剖视图。

图4是图1的W-W箭头视图，是表示本发明的实施例2所涉及的滑动部件的滑动面的图。

图5是图1的W-W箭头视图，是表示本发明的实施例3所涉及的滑动部件的滑动面的图。

图6是图1的W-W箭头视图，是表示本发明的实施例4所涉及的滑动部件的滑动面的图。

图7中，图7(a)是表示动压产生机构的图，图7(b)是表示动压产生机构的变形例的图，图7(c)是表示动压产生机构的另一变形例的图。

图8是表示实施例5的滑动部件的纵剖视图。

具体实施方式

参考附图，对用于实施本发明所涉及的滑动部件的方式进行详细说明。另外，在本实施方式中，以构成机械密封件的部件是滑动部件的情况为例进行说明，但本发明并不被此限定地解释，只要不脱离本发明的范围，则能够根据本领域技术人员的知识而追加各种变更、修正、改善。

实施例1

参考图1～图3，对本发明的实施方式1所涉及的滑动部件进行说明。

图1是表示机械密封件一例的纵剖视图，是密封欲从滑动面的外周朝向内周方向泄漏的被密封流体的形式的内侧形式的机械密封件。该机械密封件设置有：圆环状的旋转侧密封环4，即以隔着轴套3能够与旋转轴2一体旋转的状态设置在该旋转轴2侧的一个滑动部件；及圆环状的固定侧密封环7，即隔着滤筒6以非旋转状态且能够轴向移动的状态设置在壳体5的另一滑动部件，通过对固定侧密封环7沿轴向施力的螺旋波浪形弹簧8，使滑动面S彼此紧贴滑动。即，在该机械密封件中，旋转侧密封环4及固定侧密封环7具有形成于半径方向上的滑动面S，在彼此的滑动面S上，防止被密封流体，例如液体或者雾状流体从滑动面S的外周朝向内周侧的泄漏侧沿径向流出。另外，符号9表示O型环，其密封滤筒6与固定侧密封环7之间。

并且，在本例中，示出使用轴套3的例子，但并不限于此，也可以不使用轴套3。

旋转侧密封环4及固定侧密封环7的材质选自耐磨性优异的碳化硅(SiC)及自润滑性优异的碳等，但例如也可以是两者均为SiC，或者任一个为SiC而另一个为碳的组合。

图2是图1的W-W箭头视图，是表示旋转侧密封环4的滑动面S的图。旋转侧密封环4的滑动面S的外周侧为被密封流体侧(滑动面的一侧)，内周侧为泄漏侧(滑动面的另一侧)，对旋转侧密封环4如箭头所示沿顺时针方向旋转的情况进行说明。被密封流体侧填充有油等液体、气体或油等液体与气体的混合物(油雾)。并且，泄漏侧填充有空气等气体。

旋转侧密封环4的滑动面S具备设置于滑动面S整周范围的多个动压产生槽11及包围多个动压产生槽11而向泄漏侧周缘4b(本发明所涉及的滑动面的另一侧的周缘)开放的开放流路15。

如图2、图3所示，动压产生槽11是设置于台面部R内的具有螺旋形状的带状极浅的槽，并具有在泄漏侧周缘4b开口的开口部11a。动压产生槽11是具有底部壁11e、立设于底部壁11e的一对径向壁11c、11d且滑动面S侧被开放的沿径向延伸的槽。而且，动压产生槽11的一端通过开口部11a与泄漏侧连通，并且另一端的止端部11b被台面部包围而堵塞。

动压产生槽11在旋转状态下，从开口部11a吸入泄漏侧的流体(气体)，朝向外周升压，在止端部11b被堵塞，从而产生高动压(正压)。通过该动压，在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面S上形成细微的间隙，滑动面S成为气体润滑的状态，从而因滑动产生的摩擦阻力变得极小。同时，从动压产生槽11的开口部11a吸入的泄漏侧的气体朝向被密封流体侧被抽吸，因此可防止外周侧的液体向内周侧泄漏。并且，螺旋形状的动压产生槽11通过台面部R与被密封流体侧隔离，因此在静止时不会发生泄漏。

如图2、图3所示，开放流路15的截面积是形成为比动压产生槽11的截面积充分大的槽。开放流路15主要由设置于台面部R内的环状的开放槽13及一端通过在泄漏侧周缘4b开口的连通部12a与泄漏侧周缘4b连通且另一端与开放槽13连通的流体导入槽12构成。包括开放槽13及流体导入槽12的开放流路15通过台面部R与动压产生槽11分离设置。开放槽13是具有底部壁13c、立设于底部壁13c的一对周壁13a、13b且滑动面S侧被开放的圆环状的槽，通过开放槽13，滑动面S被分离成被密封侧台面部R和泄漏侧台面部R。流体导入槽12是具有底部壁12e、立设于底部壁12e的一对径向壁12b、12c，滑动面S侧被开放的沿径向延伸的槽。而且，流体导入槽12的一端与开放槽13连通，并且另一端通过连通部12a与泄漏侧连通，由此开放流路15整体与泄漏侧连通。

如图2所示，通过规定数量的流体导入槽12，开放槽13与泄漏侧周缘4b之间被分割成规定数量(图2的实施例中为4个)的区段。各区段中配置有规定数量的动压产生槽11(图2的实施例中为8个)。动压产生槽11通过配置于被开放流路15和泄漏侧周缘4b包围的区域内而与被密封流体侧隔离。由此，即使由动压产生槽11产生高动压，也由于高动压通过开放流路15向泄漏侧释放，基于动压产生槽11的从泄漏侧向被密封流体侧的过度抽吸被限制，因此能够防止气体从泄漏侧过度供给至被密封流体侧。另外，图2中，滑动面S通过4个流体导入槽12被分割成4个区段，但只要能够开放由动压产生槽11产生的动压，则流体导入槽12的个数能够定为1以上的自然数。并且，配置于被流体导入槽12划分的区域的动压产生槽11的个数也不限于图2的8个，能够定为1以上的自然数。

另外，动压产生槽11具有底部壁11e、立设于底部壁11e的一对径向壁11c、11d及被台面部R划分的流路截面积S11，动压产生槽11的流路截面积的总和St11成为St11＝S11×动压产生槽11的个数。并且，开放槽13具有底部壁13c、立设于底部壁13c的一对周壁13a、13b及被台面部R划分的流路截面积S13，流体导入槽12具有底部壁12e、立设于底部壁12e的一对径向壁12b、12c及被台面部R划分的流路截面积S12。开放槽13的流路截面积S13和流体导入槽12的流路截面积S12分别形成为大于动压产生槽11的流路截面积S11的总和St11。由此，通过动压产生槽11抽吸的高压气体通过开放流路15可靠地减少并且容易排出至泄漏侧，因此限制从泄漏侧向被密封流体侧的过度抽吸，进而能够防止气体从泄漏侧过度供给至被密封流体侧。

根据以上说明的实施例1的结构，可得到如下效果。通过由动压产生槽11产生的高动压，在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面S形成细微的间隙，滑动面S成为气体润滑的状态，从而能够使滑动摩擦变得非常低，并且能够减少滑动面的磨损。同时，通过动压产生槽11，泄漏侧的气体从泄漏侧抽吸至被密封流体侧，因此能够防止外周侧的被密封流体泄漏至内周侧的泄漏侧。并且，动压产生槽11通过台面部R与被密封流体侧隔离，因此静止时不会发生泄漏。

并且，动压产生槽11被开放流路15和泄漏侧周缘4b包围，与被密封侧台面部R隔离，因此由动压产生槽11产生的高动压通过开放流路15向泄漏侧释放，限制基于动压产生槽11的从泄漏侧向被密封流体侧的过度抽吸。由此，能够防止气体从泄漏侧过度供给至被密封流体侧，并能够防止产生大量油雾。

在上述实施例中，设置于台面部R内的开放槽13形成为圆环状，但并不限于圆环状。例如，可以将流体导入槽12以直线状、折线状或曲线状的开放槽13相互连通而形成为多边形的环状。

实施例2

接着，参考图1、图4，对实施例2所涉及的滑动部件进行说明。在实施例1所涉及的滑动部件中，多个动压产生槽11全部被开放流路15和泄漏侧周缘4b包围，相对于此，在实施例2所涉及的滑动部件在1个以上的动压产生槽11被开放流路25和泄漏侧周缘4b包围这一点上不同，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。

旋转侧密封环4的滑动面S具有在滑动面S的整周范围配置的多个动压产生槽11，并具备在开放流路25内配置多个动压产生槽11而成的第1槽组21和在被密封流体侧周缘4a(本发明所涉及的滑动面的一侧的周缘)与泄漏侧周缘4b(本发明所涉及的滑动面的另一侧的周缘)之间配置多个动压产生槽11而成的第2槽组22，将各2个第1槽组21及第2槽组22对置配置。

如图1、图4所示，开放流路25包括配设于台面部R内且沿周向延伸的弧状的开放槽25c及与开放槽25c连通的沿径向延伸的流体导入槽25b、25d。流体导入槽25b、25d的一端分别通过开口部25a、25e与泄漏侧周缘4b连通，另一端分别与开放槽25c的端部连通。第1槽组21在开放流路25内配置多个动压产生槽11(图4的例中为8个)而构成，通过开放流路25与被密封流体侧分离。

并且，第2槽组22在开放流路25的外侧配置多个动压产生槽11(图4的例中为8个)而构成。而且，在滑动面S中，沿周向交替配置有第1槽组21和第2槽组22。另外，图4中，第1槽组21及第2槽组22分别配置有2个，但并不限于此。例如，第1槽组21及第2槽组22可以分别配置1个，也可以分别配置3个以上。并且，虽交替排列了第1槽组21及第2槽组22，但也可以连续配置2个以上的第1槽组21，或者也可以连续配置2个以上的第2槽组22而不连续配置第1槽组21。

以上说明的实施例2的滑动部件发挥如下作用效果。通过高速旋转，通过由第1槽组21和第2槽组22产生的高动压，在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面之间形成细微的间隙，滑动面S成为气体润滑的状态，从而能够使滑动摩擦变得非常低，并且能够减少滑动面的磨损。同时，通过第1槽组21和第2槽组22，泄漏侧的气体从泄漏侧抽吸至被密封流体侧，因此能够防止外周侧的被密封流体泄漏至内周侧的泄漏侧。并且，第1槽组21和第2槽组22通过台面部R与被密封流体侧隔离，因此静止时不会发生泄漏。

第1槽组21通过配置于被开放流路25和泄漏侧周缘4b包围的区域内而与被密封流体侧隔离，因此由第1槽组21产生的高动压通过开放流路25向泄漏侧释放，限制气体从泄漏侧供给至被密封流体侧。即第1槽组21的油雾抑制功能优异。另一方面，第2槽组22仅被台面部R包围，因此从第2槽组22主动抽吸至被密封流体侧，从而能够主动防止被密封流体泄漏至泄漏侧。即，第2槽组22的密封功能优异。

实施例1的滑动部件中，多个动压产生槽11全部被开放流路15包围，由所有动压产生槽11产生的高动压通过开放流路15向泄漏侧释放，因此存在如下情况：从泄漏侧抽吸至被密封流体侧的气体量不足，密封功能降低。相对于此，实施例2的滑动部件能够调整油雾抑制功能优异的第1槽组21和密封功能优异的第2槽组22的比例，因此能够相较于油雾抑制功能使抽吸功能占据优势而提高密封功能，或者相反地，相较于抽吸功能使油雾抑制功能占据优势而减少油雾的产生。

上述实施例中，在被开放流路25和泄漏侧周缘4b包围的区域配置了8个动压产生槽11而构成，但配置于区域内的动压产生槽11的个数并不限于此。例如，可以在区域内配置1个动压产生槽11，也可以在区域内配置9个以上的自然数个数的动压产生槽11。并且，在区域内配置1个动压产生槽11时，可以将开放槽25c的长度设为零而直接连接流体导入槽25b、25d，将流体导入槽25b、25d各自的端部向泄漏侧周缘4b开放。

实施例3

接着，参考图1、图5、图7，对实施例3所涉及的滑动部件进行说明。实施例3所涉及的滑动部件在滑动面S的被密封流体侧具备动压产生机构36这一点上，与实施例1所涉及的滑动部件不同，但其他基本结构与实施例1相同，对与实施例1相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

实施例1的滑动部件中，多个动压产生槽11全部被开放流路15包围，由所有动压产生槽11产生的高动压通过开放流路15向泄漏侧释放。因此，存在如下情况：开放流路15的外侧区域润滑功能不足，或者在起动时等旋转侧密封环4的低速旋转状态下，用于将旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面S保持在气体润滑的状态的动压不足。因此，实施例3所涉及的滑动部件中，在被密封流体侧的台面部R设置多个动压产生机构36，将滑动面S保持在流体润滑状态，减少因滑动产生的摩擦损失。

如图5所示，旋转侧密封环4的滑动面S具备在滑动面S整周范围设置的多个动压产生槽11，包围多个动压产生槽11的开放流路15、在开放流路15与被密封流体侧周缘4a之间的台面部R的动压产生机构36。

如图7(a)所示，动压产生机构36主要由在滑动面S的被密封流体侧开口的流体导入部34及与流体导入部34连通且构成瑞利台阶机构的极浅槽35(本发明所涉及的槽部)构成。流体导入部34中，只有被密封流体侧周缘4a通过被密封流体侧开口部34a开口，流体导入部34的截面积形成为比极浅槽35的截面积充分大。极浅槽35是沿周向延伸的带状的极浅槽35，在极浅槽35的上游侧的一端具有与流体导入部34连通的开口部35b，在另一端具有周缘被台面部R包围的止端部35c。若沿图5所示的旋转方向旋转，则极浅槽35的止端部35c作为产生正压的瑞利台阶机构而发挥功能。

起动时，在滑动面成为流体润滑状态为止的期间，动压产生机构36将从被密封流体侧开口部34a流入流体导入部34内的流体供给至滑动面，因此在开放流路15的外侧区域，也能够提高润滑性。并且，在高速旋转状态下，极浅槽35从开口部35b导入流体，被导入的流体在止端部35c被堵塞而产生动压(正压)，因此在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面形成细微的间隙，滑动面成为流体润滑的状态，从而能够使摩擦变得非常低。

并且，还可以设为图7(b)所示的动压产生机构46来代替图7(a)所示的动压产生机构36。动压产生机构46主要由在滑动面S的被密封流体侧开口的流体导入部44及与流体导入部44连通且隔着台面部被流体导入部44包围的极浅槽45(本发明所涉及的槽部)构成。流体导入部44包括在滑动面的一侧的周缘4a开口的一对被密封流体侧开口部44a、44d及被台面部R包围的V字状的连通路44b、44c，被密封流体侧开口部44a、44d通过连通路44b、44c连通。极浅槽45是沿周向延伸的带状的槽，并具有一端通过开口部45b与流体导入部44的上游侧的连通路44b连通，另一端被台面部R包围的止端部45c。若沿图5所示的旋转方向旋转，则极浅槽45的止端部45c作为产生正压的瑞利台阶机构而发挥功能。

流体导入部44从一侧的被密封流体侧开口部44a导入流体，并从另一侧的被密封流体侧开口部44d排出流体，从而能够使被密封侧的流体沿连通路44b、44c在滑动面S循环。由此，不断从流体导入部44的连通路44b、44c的整面向滑动面S供给新的流体，因此在起动时等低速旋转状态下，也能够将滑动面S保持在流体润滑状态。并且，流体导入部44从一侧的被密封流体侧开口部44a导入流体，并从另一侧的被密封流体侧开口部44d排出流体而不断导入新的流体，因此能够排出异物。进而，在旋转时，极浅槽45从其开口部45b导入流体，被导入的流体在止端部45c被堵塞而产生高动压(正压)，因此在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面形成细微的间隙，滑动面成为流体润滑的状态，从而能够使摩擦变得非常低。

并且，还可以设为图7(c)所示的动压产生机构56来代替图7(a)、图7(b)所示的动压产生机构36、46。动压产生机构56主要由在滑动面S的被密封流体侧开口的流体导入部54及与流体导入部54连通且被流体导入部54包围的极浅槽55(本发明所涉及的槽部)构成。流体导入部54包括在滑动面的一侧的周缘4a开口的一对被密封流体侧开口部54a、54e、被台面部R包围的周向流路54c及分别与周向流路54c的端部连通且沿径向延伸的径向流路54b、54d。周向流路54c及径向流路54b、54d通过被密封流体侧开口部54a、54e与被密封流体侧连通。极浅槽55包括沿周向延伸的带状的槽55a，并具有一端通过开口部55b与流体导入部54的上游侧的径向流路54b连通，另一端被台面部R包围的止端部55c。若沿图5所示的旋转方向旋转，则极浅槽55的止端部55c作为产生正压的瑞利台阶机构而发挥功能。

通过如此构成，能够使图7(c)的流体导入部54的径向尺寸比图7(b)的流体导入部44的径向尺寸小，从而能够小型化。并且，在起动时等低速旋转状态下，被导入流体导入部54的流体主动供给至滑动面S，从而能够进行滑动面S的润滑。进而，在高速旋转状态下，极浅槽55中，从开口部55b导入的流体在止端部55c被堵塞而产生高动压(正压)，因此在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面形成细微的间隙，滑动面成为流体润滑的状态，从而能够使摩擦变得非常低。

实施例4

接着，参考图1、图6、图7，对实施例4所涉及的滑动部件进行说明。实施例4所涉及的滑动部件在被密封流体侧具备动压产生机构36这一点上，与实施例2所涉及的滑动部件不同，但其他基本结构与实施例2相同，对与实施例2相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

在实施例2所涉及的滑动部件中也存在如下情况：在开放流路25的外侧区域或者在起动时等旋转侧密封环4的低速旋转状态下，用于将旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面S保持在气体润滑状态的动压不足。因此，实施例4所涉及的滑动部件中，在被密封流体侧沿周向设置多个动压产生机构36，将滑动面S保持在流体润滑状态，减少因滑动产生的摩擦损失。

在实施例4所涉及的滑动部件中，也能够与实施例3同样地发挥效果。即，起动之后到滑动面成为流体润滑状态为止期间，动压产生机构36主动将被密封侧的流体导入流体导入部34内而润滑滑动面，因此在开放流路25的外侧区域，也能够提高润滑性。并且，在高速旋转状态下，极浅槽35产生高动压(正压)，因此在旋转侧密封环4与固定侧密封环7的滑动面形成细微的间隙，滑动面成为流体润滑状态，从而能够使摩擦变得非常低。并且，还可以设为图7(b)的动压产生机构46或图7(c)的动压产生机构56来代替图7(a)所示的动压产生机构36。

实施例5

接着，参考图8，对实施例5所涉及的滑动部件进行说明。实施例1～实施例4所涉及的滑动部件是限制从被密封流体侧向泄漏侧沿径向泄漏的流体的滑动部件，但实施例5所涉及的滑动部件是限制从被密封流体侧向泄漏侧沿滑动面的轴向泄漏的流体的滑动部件。

如图8所示，滑动部件60具备以能够与旋转轴2一体旋转的状态设置的一个滑动部件即圆筒状的旋转侧密封环64及以非旋转状态设置于壳体5的另一个滑动部件即圆筒状的固定侧密封环67，以滑动面S彼此相对滑动，从而限制沿滑动面的轴向泄漏的流体。

旋转侧密封环64及固定侧密封环67的材质选自耐磨性优异的碳化硅(SiC)及自润滑性优异的碳等，但例如也可以是两者为SiC、或者任一个为SiC而另一个为碳的组合。

图8中，旋转侧密封环64的右侧为被密封流体侧，左侧为泄漏侧，对旋转侧密封环64沿箭头所示的方向旋转的情况进行说明。其中，被密封流体侧填充有油等液体、空气等气体或油等液体与气体的混合物(油雾)。并且，泄漏侧填充有空气等气体。

旋转侧密封环64的滑动面S具备设置于滑动面S的整周范围的多个动压产生槽61及包围多个动压产生槽61的开放流路65。

动压产生槽61是其周缘被滑动面S包围的具有螺旋形状的带状的极浅槽，一端是在泄漏侧周缘64b开口的开口部61a，另一端在止端部61b堵塞。在旋转状态下，动压产生槽61从开口部61a吸入泄漏侧的流体(气体)，沿动压产生槽61升压，在止端部61b被堵塞而产生高动压(正压)。由此，从动压产生槽61的开口部61a导入的泄漏侧的气体朝向被密封流体侧被抽吸，因此防止被密封流体侧的油雾泄漏至泄漏侧。

开放流路65的截面积形成为比动压产生槽61的截面积充分大。开放流路65主要由设置于被密封流体侧周缘64a与动压产生槽61的止端部61b之间的开放槽63及具有一端与开放槽63连通且另一端在泄漏侧周缘64b开口的连通部62a的流体导入槽62构成，开放流路65整体与泄漏侧连通。

如图8所示，开放槽63与泄漏侧周缘64b之间的泄漏侧台面部R通过多个流体导入槽62而被分割成多个区段，在各区段配置有规定数量的动压产生槽61(图8的实施例中为3个)。动压产生槽61通过配置于被开放流路65和泄漏侧周缘64b包围的区域内而与被密封流体侧隔离。由此，即使由动压产生槽61产生高动压，也由于高动压通过开放流路65向泄漏侧释放，基于动压产生槽61的从泄漏侧向被密封流体侧的过度抽吸被限制，因此能够防止将气体从泄漏侧过度供给至被密封流体侧。

并且，开放流路65的各流路截面积形成为比动压产生槽61的流路截面积的总和大。由此，通过动压产生槽61抽吸的高压气体通过开放流路65可靠地减少并且容易排出至泄漏侧，因此限制从泄漏侧向被密封流体侧的过度抽吸，进而能够防止将气体从泄漏侧过度供给至被密封流体侧。

进而，在被密封流体侧周缘64a与开放槽63之间的台面部R设置图7(a)的动压产生机构36、图7(b)的动压产生机构46或图7(c)的动压产生机构56，将滑动面S保持在流体润滑状态，从而能够减少摩擦损失。

以上，通过附图对本发明的实施例进行了说明，但具体结构并不限定于这些实施例，在不脱离本发明的宗旨的范围内的变更或追加也包括在本发明中。

例如在上述实施例1～实施例4中，将滑动部件的外周侧作为高压流体侧(被密封流体侧)，内周侧作为低压流体侧(泄漏侧)来进行了说明，但本发明并不限定于此，也能够适用于将滑动部件的外周侧作为低压流体侧(泄漏侧)，内周侧作为高压流体侧(被密封流体侧)的情况。

符号说明

2-旋转轴，4-旋转侧密封环，4a-被密封流体侧周缘(滑动面的一侧的周缘)，4b-泄漏侧周缘(滑动面的另一侧的周缘)，7-固定侧密封环，11-动压产生槽，11a-开口部，11b-止端部，12-流体导入槽，13-开放槽，15-开放流路，21-第1槽组，22-第2槽组，25-开放流路，25a-开口部，34-流体导入部，34a-被密封流体侧开口部，35-极浅槽(槽部)，36-动压产生机构，44-流体导入部，44a-被密封流体侧开口部，44d-被密封流体侧开口部，45-极浅槽(槽部)，45b-开口部，45c-止端部，46-动压产生机构，54-流体导入部，54a-被密封流体侧开口部，54e-被密封流体侧开口部，55-极浅槽(槽部)，55b-开口部，55c-止端部，56-动压产生机构，61-动压产生槽，61a-开口部，61b-止端部，62-连通路，62a-连通部，63-开放部，64-旋转侧密封环，64a-被密封流体侧周缘(一侧的周缘)，64b-泄漏侧周缘(另一侧的周缘)，65-开放流路，67-固定侧密封环，R-台面部，S-滑动面。

Claims (7)

1.一种滑动部件，其特征在于，

所述滑动部件是以滑动面彼此相对滑动的一对滑动部件，

所述滑动面的一侧的周缘为被密封流体侧，另一侧的周缘为泄漏侧，

至少一侧的所述滑动面具备：

动压产生槽，一端与所述滑动面的另一侧的周缘连通，并且另一端被台面部包围；

环状的开放槽，设置于所述动压产生槽的所述另一端与所述滑动面的一侧的周缘之间；及

流体导入槽，一端与所述滑动面的另一侧的周缘连通，且另一端与所述开放槽连通，

在由所述流体导入槽、所述开放槽及所述另一侧的周缘包围的区域内配置有规定数量的所述动压产生槽，

所述开放槽的流路截面积和所述流体导入槽的流路截面积分别形成为大于所述动压产生槽的流路截面积的总和。

2.根据权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，

在所述开放槽与所述滑动面的一侧的周缘之间还具备动压产生机构，所述动压产生机构包括：

流体导入部，一端与所述滑动面的一侧的周缘连通；及

槽部，一端与所述流体导入部连通，并且在另一端具有瑞利台阶机构。

3.根据权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，

在所述开放槽与所述滑动面的一侧的周缘之间还具备动压产生机构，所述动压产生机构包括：

流体导入部，具有在所述滑动面的一侧的周缘开口的一对开口部及将一对所述开口部连通的连通路；以及

槽部，一端与所述流体导入部连通，并且在另一端具有瑞利台阶机构。

4.一种滑动部件，其特征在于，

所述滑动部件是以滑动面彼此相对滑动的一对滑动部件，

所述滑动面的一侧的周缘为被密封流体侧，另一侧的周缘为泄漏侧，

至少一侧的所述滑动面具备：

动压产生槽，一端与所述滑动面的另一侧的周缘连通，并且另一端被台面部包围；

弧状的开放槽，在所述台面部内沿滑动面的周向延伸；及

一对流体导入槽，一端与所述滑动面的另一侧的周缘连通，

所述开放槽的一侧的端部与所述一对流体导入槽中的一个流体导入槽连通，所述开放槽的另一侧的端部与所述一对流体导入槽中的另一个流体导入槽连通，且形成有由所述开放槽、所述一对流体导入槽及所述另一侧的周缘包围的区域，

所述动压产生槽包括配置在所述区域内的第1槽组和配置在所述区域外的第2槽组。

5.根据权利要求4所述的滑动部件，其特征在于，

所述第1槽组和所述第2槽组分别形成多个，且沿所述滑动面的周向交替配置。

6.根据权利要求4所述的滑动部件，其特征在于，

在所述开放槽与所述滑动面的一侧的周缘之间还具备动压产生机构，所述动压产生机构包括：

流体导入部，一端与所述滑动面的一侧的周缘连通；及

槽部，一端与所述流体导入部连通，并且在另一端具有瑞利台阶机构。

7.根据权利要求4或5所述的滑动部件，其特征在于，

在所述开放槽与所述滑动面的一侧的周缘之间还具备动压产生机构，所述动压产生机构包括：

流体导入部，具有在所述滑动面的一侧的周缘开口的一对开口部及将一对所述开口部连通的连通路；以及

槽部，一端与所述流体导入部连通，并且在另一端具有瑞利台阶机构。

Images