KR20220144847A - 슬라이딩 부품 - Google Patents

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sliding
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타다츠구 이무라
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이구루코교 가부시기가이샤
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Abstract

한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전 개시시로부터 고속 회전시에 걸쳐 슬라이딩면끼리의 마모를 억제할 수 있고, 또한 피밀봉 유체의 누설을 억제할 수 있는 슬라이딩 부품을 제공한다. 회전 기계의 상대 회전하는 개소에 배치되어 다른 슬라이딩 부품(20)과 상대 슬라이딩하는 환상(環狀)의 슬라이딩 부품(10)으로서, 슬라이딩 부품(10)의 슬라이딩면(11)에는, 누설측(S1)에 배치되고 종단(14B)을 갖고 정압을 발생시키는 복수의 제1 동압 발생홈(14)과, 피밀봉 유체측(S2)에 배치되고 종단(9B)을 갖고 정압을 발생시키는 복수의 제2 동압 발생홈(9)이 구비되어 있고, 제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는, 제1 동압 발생홈(14)의 깊이(D1)보다 얕다.

Description

슬라이딩 부품
본 발명은, 상대 회전하는 슬라이딩 부품에 관한 것으로, 예를 들면 자동차, 일반 산업 기계, 혹은 그 외의 시일 분야의 회전 기계의 회전축을 축봉하는 축봉 장치에 사용되는 슬라이딩 부품, 또는 자동차, 일반 산업 기계, 혹은 그 외의 베어링 분야의 기계의 베어링에 사용되는 슬라이딩 부품에 관한 것이다.
피밀봉 유체의 누설을 방지하는 축봉 장치로서 예를 들면 메커니컬 시일은 상대 회전하고 슬라이딩면끼리가 슬라이딩하는 한 쌍의 환상(環狀)의 슬라이딩 부품을 구비하고 있다. 이러한 메커니컬 시일에 있어서, 최근에 있어서는 환경 대책 등의 이유 때문에 슬라이딩에 의해 상실되는 에너지의 저감이 요망되고 있다.
예를 들면 특허문헌 1에 나타나는 메커니컬 시일은 한 쌍의 환상의 슬라이딩 부품이 상대 회전 가능하게 구성되고, 바깥 공간에 피밀봉 유체가 존재하고, 안쪽 공간에 저압의 유체가 존재하고 있다. 한쪽의 슬라이딩 부품에는, 저압의 유체가 존재하는 안쪽 공간과 연통하고, 내경단으로부터 외경측을 향하여 둘레 방향으로 경사지면서 원호 형상으로 연장되고, 상대 회전 방향의 하류에서 종단(終端)이 폐색되어 있는 스파이럴홈이 마련되어 있다. 이에 의하면, 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전시에는, 한쪽의 슬라이딩 부품의 스파이럴홈에는 저압의 유체가 도입됨으로써, 종단 및 그 근방에 정압이 발생하여 한 쌍의 슬라이딩 부품의 슬라이딩면끼리를 근소하게 이간시킴으로써 저마찰화를 실현하고 있다. 또한, 스파이럴홈은 시단(始端) 및 그 근방에 부압이 발생하여 바깥 공간으로부터 슬라이딩면 사이로 유입된 피밀봉 유체를 흡입하기 때문에, 한 쌍의 슬라이딩 부품 사이로부터 피밀봉 유체가 저압의 안쪽 공간으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
일본공개특허공보 소62-31775호(2, 3페이지, 도 2)
그러나, 특허문헌 1과 같은 슬라이딩 부품에 있어서는, 스파이럴홈은 한쪽의 슬라이딩 부품의 누설측에 배치되고, 저압의 유체가 도입되도록 내경단으로부터 외경측으로 연장되는 구성이기 때문에, 저마모화 또한 누설 억제가 가능하지만, 슬라이딩 부품이 어느 일정 이상의 고속 회전 상태가 될 때까지는, 스파이럴홈에 충분한 동압이 발생하지 않아, 슬라이딩면끼리를 이간시킬 때까지 시간이 걸려 버려, 슬라이딩면끼리가 마모되어 버릴 우려가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전 개시시로부터 고속 회전시에 걸쳐 슬라이딩면끼리의 마모를 억제할 수 있고, 또한 피밀봉 유체의 누설을 억제할 수 있는 슬라이딩 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 슬라이딩 부품은,
회전 기계의 상대 회전하는 개소에 배치되어 다른 슬라이딩 부품과 상대 슬라이딩하는 환상의 슬라이딩 부품으로서,
상기 슬라이딩 부품의 슬라이딩면에는, 누설측에 배치되고 종단을 갖고 정압을 발생시키는 복수의 제1 동압 발생홈과, 피밀봉 유체측에 배치되고 종단을 갖고 정압을 발생시키는 복수의 제2 동압 발생홈이 구비되어 있고,
상기 제2 동압 발생홈의 깊이는, 제1 동압 발생홈의 깊이보다 얕다.
이에 의하면, 제2 동압 발생홈의 깊이는 제1 동압 발생홈의 깊이보다 얕기 때문에, 슬라이딩 부품의 상대 회전 저속시에는, 제2 동압 발생홈 내에서 피밀봉 유체에 의해 발생되는 정압에 의한 제2력(力)이 주체가 되어 슬라이딩면끼리가 이간되고, 또한 슬라이딩 부품의 상대 회전 속도가 높아짐에 따라, 제1 동압 발생홈 내에서 누설측 유체에 의해 발생되는 정압에 의한 제1력이 급속하게 높아지고, 슬라이딩 부품의 상대 회전 속도가 충분히 높아지면 제1력은 제2력보다도 커지기 때문에, 제1력이 주체가 되어 슬라이딩면끼리가 이간되게 되어, 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전 저속시로부터 고속시에 걸쳐 슬라이딩면끼리의 마모를 억제할 수 있다. 또한, 슬라이딩 부품의 상대 회전 고속시에는, 슬라이딩면 사이에 형성된 극간이 커짐으로써 제2 동압 발생홈 내에서 정압이 발생하기 어려워지고, 제1 동압 발생홈에서 발생하는 정압에 의한 제1력이 주체가 되어 슬라이딩면끼리를 안정적으로 이간시킬 수 있다. 따라서, 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전 개시시로부터 고속 회전시에 걸쳐 슬라이딩면끼리를 이간시켜 마모를 억제할 수 있다. 또한, 제2 동압 발생홈은, 피밀봉 유체측의 공간으로부터 슬라이딩면 사이로 유입된 피밀봉 유체를 흡입하기 때문에, 한 쌍의 슬라이딩 부품 사이로부터 피밀봉 유체가 누설측의 공간으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2 동압 발생홈은, 피밀봉 유체측의 공간과 연통하고 있어도 좋다.
이에 의하면, 제2 동압 발생홈에 피밀봉 유체를 도입하기 쉬워, 조기에 정압을 발생시킬 수 있다.
상기 제1 동압 발생홈의 종단과 상기 제2 동압 발생홈의 종단 사이에는, 둘레 방향으로 연속하여 지름 방향 소정 이상의 폭을 갖는 환상의 랜드부가 마련되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 제2 동압 발생홈에서 발생하는 정압에 의한 제2력에 의해 슬라이딩면끼리가 이간되었을 때에, 랜드부에 의해 슬라이딩면 사이의 피밀봉 유체가 누설측의 공간으로 흐르는 것을 억제할 수 있다. 또한, 한 쌍의 슬라이딩 부품이 상대 회전되지 않는 정지시의 피밀봉 유체의 누설측의 공간으로의 누설을 억제할 수 있다.
상기 랜드부의 지름 방향 중심은, 상기 슬라이딩면의 지름 방향 중심보다도 피밀봉 유체측에 가깝게 배치되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 랜드부는 슬라이딩면에 있어서 지름 방향 피밀봉 유체측에 가깝게 배치되어 있는 점에서, 제1 동압 발생홈의 연재 거리를 길게 확보할 수 있고, 복수의 제1 동압 발생홈을 많이 나열하여 배치할 수 있는 등, 제1 동압 발생홈이 제2 동압 발생홈보다도 주된 동압 발생원이 되기 때문에, 피밀봉 유체의 누설측의 공간으로의 누설을 억제할 수 있다.
상기 제2 동압 발생홈의 종단에는, 저면으로부터 슬라이딩면을 향하여 연장되는 벽부가 형성되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 슬라이딩 부품의 상대 회전시에 제2 동압 발생홈의 종단의 벽부에 피밀봉 유체가 집중하기 때문에, 종단 근방에서 확실하게 정압을 발생시킬 수 있다.
상기 제2 동압 발생홈은, 상기 제1 동압 발생홈와 비교하여 연재 거리가 짧아도 좋다.
이에 의하면, 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 고속 회전시에 제1 동압 발생홈에서 높은 정압을 발생시킬 수 있음과 동시에, 상대 저회전시에 제2 동압 발생홈에서 정압을 조기에 발생시킬 수 있다.
상기 제2 동압 발생홈은, 피밀봉 유체측으로부터 누설측을 향하여 둘레 방향으로 경사져서 연장되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전시에 제2 동압 발생홈에 피밀봉 유체를 도입하기 쉬워, 조기에 정압을 발생시킬 수 있다.
상기 제1 동압 발생홈은, 누설측으로부터 피밀봉 유체측을 향하여 둘레 방향으로 경사져서 연장되고, 상기 제2 동압 발생홈은, 상기 제1 동압 발생홈보다도 둘레 방향을 따르도록 경사져 있어도 좋다.
이에 의하면, 슬라이딩 부품의 상대 회전 개시시에서는 제2 동압 발생홈에 피밀봉 유체를 도입하기 쉬워지기 때문에 제2 동압 발생홈에서 조기에 정압을 발생시킬 수 있다.
상기 제2 동압 발생홈은, 상기 슬라이딩면의 외경측에 배치되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 제2 동압 발생홈이 슬라이딩 부품의 상대 회전의 둘레 속도가 빠른 위치에 배치되어 있기 때문에, 슬라이딩 부품의 상대 회전 개시시에 제2 동압 발생홈에 피밀봉 유체를 도입하기 쉽다.
또한, 피밀봉 유체는, 기체 또는 액체라도 좋고, 액체와 기체가 혼합된 미스트 상태라도 좋다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 있어서의 메커니컬 시일의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 2는, 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 도면이다.
도 3은, 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 4는, 도 2에 있어서의 A-A 단면도이다.
도 5는, 제1 동압 발생홈 및 제2 동압 발생홈을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은, 제1 동압 발생홈 및 제2 동압 발생홈의 유체의 움직임을 축방향으로부터 본 설명도이다.
도 7은, (a)~(c)는 한 쌍의 슬라이딩 부품의 상대 회전 속도마다에 있어서의 슬라이딩면 사이의 이간을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시예 2에 있어서의 메커니컬 시일의 일례를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 9는, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 메커니컬 시일의 일례를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 10은, 본 발명의 실시예 4에 있어서의 메커니컬 시일의 일례를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
도 11은, 본 발명의 실시예 5에 있어서의 메커니컬 시일의 일례를 개략적으로 나타내는 설명도이다.
본 발명에 따른 슬라이딩 부품을 실시하기 위한 형태를 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.
실시예 1
실시예 1에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 슬라이딩 부품이 메커니컬 시일인 형태를 예로 들어 설명한다. 또한, 메커니컬 시일의 바깥 공간에 피밀봉 유체가 존재하고, 안쪽 공간에 대기가 존재하고 있고, 메커니컬 시일을 구성하는 슬라이딩 부품의 외경측을 피밀봉 유체측(고압측), 내경측을 누설측(저압측)으로 하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 도면에 있어서, 슬라이딩면에 형성되는 홈 등에 도트를 부여하는 경우도 있다.
도 1에 나타나는 일반 산업 기계용의 메커니컬 시일은, 슬라이딩면의 외경측으로부터 내경측을 향하여 누설되려고 하는 피밀봉 유체(F)를 밀봉하여 안쪽 공간(S1)이 대기(A)로 통하는 인사이드형이다. 또한, 본 실시예에서는, 피밀봉 유체(F)가 고압의 액체이며, 대기(A)가 피밀봉 유체(F)보다도 저압의 기체인 형태를 예시한다.
메커니컬 시일은, 회전축(1)에 슬리브(2)를 통하여 회전축(1)과 일체적으로 회전 가능한 상태로 마련된 원환상의 다른 슬라이딩 부품으로서의 회전 밀봉환(20)과, 피장착 기기의 하우징(4)에 고정된 시일 커버(5)에 비회전 상태 또한 축방향 이동 가능한 상태로 마련된 슬라이딩 부품으로서의 원환상의 정지 밀봉환(10)으로 주로 구성되고, 벨로우즈(7)에 의해 정지 밀봉환(10)이 축방향으로 부세(付勢)됨으로써, 정지 밀봉환(10)의 슬라이딩면(11)과 회전 밀봉환(20)의 슬라이딩면(21)이 서로 밀접 슬라이딩하게 되어 있다. 또한, 회전 밀봉환(20)의 슬라이딩면(21)은 평탄면으로 되어 있고, 이 평탄면에는 홈 등의 오목부가 마련되어 있지 않다.
정지 밀봉환(10) 및 회전 밀봉환(20)은, 대표적으로는 SiC(경질 재료)끼리 또는 SiC(경질 재료)와 카본(연질 재료)의 조합으로 형성되지만, 이에 한정하지 않고, 슬라이딩 재료는 메커니컬 시일용 슬라이딩 재료로서 사용되고 있는 것이면 적용 가능하다. 또한, SiC로서는, 보론, 알루미늄, 카본 등을 소결 조제로 한 소결체를 비롯하여, 성분, 조성이 상이한 2종류 이상의 상으로 이루어지는 재료, 예를 들면, 흑연 입자가 분산된 SiC, SiC와 Si로 이루어지는 반응 소결 SiC, SiC-TiC, SiC-TiN 등이 있고, 카본으로서는, 탄소질과 흑연질이 혼합된 카본을 비롯하여, 수지 성형 카본, 소결 카본 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 슬라이딩 재료 이외로는, 금속 재료, 수지 재료, 표면 개질 재료(코팅 재료), 복합 재료 등도 적용 가능하다.
도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 정지 밀봉환(10)에 대하여 회전 밀봉환(20)이 화살표로 나타내는 바와 같이 반시계 방향으로 상대 슬라이딩하게 되어 있고, 정지 밀봉환(10)의 슬라이딩면(11)에는, 내경측에 복수(실시예 1에서는 20개)의 제1 동압 발생홈(14)이 둘레 방향으로 균등하게 배설(配設)되고, 외경측에 복수(실시예 1에서는 20개)의 제2 동압 발생홈(9)이 둘레 방향으로 균등하게 배설되어 있다.
또한, 슬라이딩면(11)의 제1 동압 발생홈(14) 및 제2 동압 발생홈(9) 이외의 부분은 평탄면을 이루는 랜드(12)로 되어 있다. 상세하게는, 랜드(12)는, 둘레 방향으로 인접하는 제1 동압 발생홈(14) 사이의 부위와, 둘레 방향으로 인접하는 제2 동압 발생홈(9) 사이의 부위와, 지름 방향으로 이간하는 제1 동압 발생홈(14)과 제2 동압 발생홈(9) 사이의 환상 랜드부(12a)를 갖고, 이들 각 부위는, 랜드(12)의 슬라이딩면(11)측의 면(이하, 랜드(12)의 평탄면이라고도 함.)과 동일 평면 형상으로 배치되어 있다. 또한, 환상 랜드부(12a)에 대해서는 나중에 상술한다.
제1 동압 발생홈(14)은, 내경측의 단부(端部), 즉 상대 회전 시단(14A)이 안쪽 공간(S1)과 연통하고, 시단(14A)으로부터 외경측을 향하여 회전 밀봉환(20)의 회전 종단측으로 경사지면서 원호 형상으로 연장되어 있고, 외경측의 단부, 즉 상대 회전 종단(14B)이 벽부(14b)에 의해 바깥 공간(S2)과 비연통 상태가 되도록 폐색되어 있다. 이 제1 동압 발생홈(14)은, 외경측을 향하여 볼록함을 갖는 원호 형상을 이루고 있다.
구체적으로는, 제1 동압 발생홈(14)은, 시단(14A)으로부터 종단(14B)에 걸쳐 평탄 또한 랜드(12)의 평탄면에 평행한 저면(14a)과, 저면(14a)의 종단(14B)의 단연으로부터 슬라이딩면(11)을 향하여 수직으로 연장되는 벽부(14b)와, 저면(14a)의 양측연으로부터 슬라이딩면(11)을 향하여 수직으로 연장되는 측벽부(14c, 14d)로 구성되어 있다. 또한, 벽부(14b)와 측벽부(14c)가 이루는 각은 둔각이며, 벽부(14b)와 측벽부(14d)가 이루는 각은 예각이며, 벽부(14b)의 측벽부(14d)측의 예각부(14f) 쪽이 벽부(14b)의 측벽부(14c)측의 둔각부(14e)보다도 회전 밀봉환(20)의 회전 종단측에 위치하고 있다.
이들 제1 동압 발생홈(14)은, 축방향으로부터 보아, 복수(실시예 1에서는 6개)의 제1 동압 발생홈(14)이 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)은, 외경측의 단부, 즉 상대 회전 시단(9A)이 바깥 공간(S2)과 연통하고, 시단(9A)으로부터 내경측을 향하여 회전 밀봉환(20)의 회전 종단측에 경사지면서 원호 형상으로 연장되어 있고, 내경측의 단부, 즉 상대 회전 종단(9B)이 벽부(9b)에 의해 안쪽 공간(S1)과 비연통 상태가 되도록 폐색되어 있다. 이 제2 동압 발생홈(9)은, 외경측을 향하여 볼록함을 갖는 원호 형상을 이루고 있다.
구체적으로는, 제2 동압 발생홈(9)은, 시단(9A)으로부터 종단(9B)에 걸쳐 평탄 또한 랜드(12)의 평탄면에 평행한 저면(9a)과, 저면(9a)의 종단(9B)의 단연으로부터 슬라이딩면(11)을 향하여 수직으로 연장되는 벽부(9b)와, 저면(9a)의 양측연으로부터 슬라이딩면(11)을 향하여 수직으로 연장되는 측벽부(9c, 9d)로 구성되어 있다. 또한, 벽부(9b)와 측벽부(9c)가 이루는 각은 둔각이며, 벽부(9b)와 측벽부(9d)가 이루는 각은 예각이며, 벽부(9b)의 측벽부(9d)측의 예각부(9f) 쪽이 벽부(9b)의 측벽부(9c)측의 둔각부(9e)보다도 회전 밀봉환(20)의 회전 종단측에 위치하고 있다.
이들 제2 동압 발생홈(9)은, 축방향으로부터 보아, 인접하는 제2 동압 발생홈(9)이 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B)은, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B)보다도 외경측으로 이간하여 배치되어 있다. 즉, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B)과 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B) 사이에는, 둘레 방향으로 연속하여 지름 방향으로 일정 폭을 갖는 랜드부로서의 환상 랜드부(12a)가 마련되어 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)의 시단(9A)에서 종단(9B)까지의 길이, 즉 제2 동압 발생홈(9)의 연재 거리는, 제1 동압 발생홈(14)의 시단(9A)에서 종단(9B)까지의 길이, 즉 제1 동압 발생홈(14)의 연재 거리와 비교하여 짧다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)은, 제1 동압 발생홈(14)과 비교하여 둘레 방향을 따르도록 경사져 있다. 환상 랜드부(12a)의 지름 방향 중심은, 슬라이딩면(11)의 지름 방향 중심보다도 외경측에 가깝게 마련되어 있다.
도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이, 제1 동압 발생홈(14)은 시단(14A)으로부터 종단(14B)에 걸쳐 일정한 깊이(D1)를 갖고 있다. 본 실시예의 깊이(D1)는, 10μm이다.
제2 동압 발생홈(9)은 시단(9A)으로부터 종단(9B)에 걸쳐 일정한 깊이(D2)를 갖는다. 본 실시예의 깊이(D2)는, 0.5μm이다.
제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는, 제1 동압 발생홈(14)의 깊이(D1)보다 얕고(D2<D1), 바람직하게는 깊이(D2)는 깊이(D1)의 1/2~1/20배인 것이 좋다.
또한, 도 5는 1조(條)의 제1 동압 발생홈(14) 및 1조의 제2 동압 발생홈(9)을 각각 길이 방향에서 자른 상태를 상정한 모식적인 단면도이다.
이어서, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전시의 동작에 대해서 도 6 및 도 7을 사용하여 설명한다. 우선, 회전 밀봉환(20)이 회전하고 있지 않는 일반 산업 기계의 비가동시에는, 피밀봉 유체(F)가 제2 동압 발생홈(9) 내로 유입되어 있다. 또한, 벨로우즈(7)에 의해 정지 밀봉환(10)이 회전 밀봉환(20)측으로 부세되어 있기 때문에 슬라이딩면(11, 21)끼리는 접촉 상태로 되어 있어, 슬라이딩면(11, 21) 사이의 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로 누출되는 양은 거의 없다.
회전 밀봉환(20)이 정지 밀봉환(10)에 대하여 상대 회전하기 시작한 직후의 저속시에서는, 도 6 및 도 7(a)에 나타나는 바와 같이, 제2 동압 발생홈(9) 내의 피밀봉 유체(F)가 슬라이딩면(21)과의 마찰에 의해 회전 밀봉환(20)의 회전 방향으로 추종 이동함과 동시에, 바깥 공간(S2)의 피밀봉 유체(F)가 제2 동압 발생홈(9)으로 인입된다. 즉, 제2 동압 발생홈(9) 내에서는, 피밀봉 유체(F)가 화살표(H1)로 나타내는 바와 같이 시단(9A)으로부터 종단(9B)을 향하여 이동한다. 또한, 도 6의 피밀봉 유체(F)나 대기(A)의 흐름에 대해서는, 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 속도를 특정하지 않고 개략적으로 나타내고 있다.
종단(9B)을 향하여 이동한 피밀봉 유체(F)는, 제2 동압 발생홈(9)의 벽부(9b)의 예각부(9f) 및 그 근방에서 압력이 높아진다. 즉 예각부(9f) 및 그 근방에서 정압이 발생한다.
제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는 얕기 때문에, 회전 밀봉환(20)의 회전 속도가 저속이기 때문에 피밀봉 유체(F)의 이동량이 적어도 제2 동압 발생홈(9)의 벽부(9b)의 예각부(9f) 및 그 근방에서 정압이 발생한다.
예각부(9f) 및 그 근방에서 발생한 정압에 의한 제2력(F2)에 의해, 슬라이딩면(11, 21) 사이가 약간 이간된다. 이에 따라, 슬라이딩면(11, 21) 사이에는, 주로 화살표(H2)로 나타내는 제2 동압 발생홈(9) 내의 피밀봉 유체(F)가 유입된다. 이와 같이 슬라이딩면(11, 21) 사이에 피밀봉 유체(F)가 개재됨으로써 저속 회전시에 있어서도 윤활성이 향상되어, 슬라이딩면(11, 21)끼리의 마모를 억제할 수 있다. 또한, 슬라이딩면(11, 21)끼리의 부상(浮上) 거리가 근소하기 때문에, 안쪽 공간(S1)으로 누출되는 피밀봉 유체(F)가 적다.
한편, 제1 동압 발생홈(14)의 깊이(D1)는 제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)보다 깊기 때문에, 회전 밀봉환(20)과 정지 밀봉환(10)의 상대 회전 저속시에는, 대기(A)가 제2 동압 발생홈(9)에 충분히 밀접해지지 않아 높은 정압은 발생하지 않고, 제1 동압 발생홈(14)에 의해 발생되는 정압에 의한 제1력(F1)(도 7(a)에서는 도시하고 있지 않음.)은 제2력(F2)보다도 상대적으로 작다. 따라서, 회전 밀봉환(20)의 저속 회전시에서는, 제2력(F2)이 주체가 되어 슬라이딩면(11, 21)끼리를 이간시키도록 되어 있다.
회전 밀봉환(20)의 상대 회전 속도가 높아지면, 도 6 및 도 7(b)에 나타나는 바와 같이, 제1 동압 발생홈(14) 내의 대기(A)가 슬라이딩면(21)과의 마찰에 의해 회전 밀봉환(20)의 회전 방향으로 추종 이동함과 동시에, 안쪽 공간(S1)의 대기(A)가 제1 동압 발생홈(14)으로 인입된다. 즉, 제1 동압 발생홈(14) 내에서는, 다량의 대기(A)가 화살표(L1)로 나타내는 바와 같이 시단(14A)으로부터 종단(14B)을 향하여 이동한다.
종단(14B)을 향하여 이동한 대기(A)는, 제1 동압 발생홈(14)의 벽부(14b)의 예각부(14f) 및 그 근방에서 압력이 높아진다. 즉 예각부(14f) 및 그 근방에서 정압이 발생한다.
예각부(14f) 및 그 근방에서 발생한 정압에 의한 제1력(F1)이 가해져, 도 7(a)와 비교하여 슬라이딩면(11, 21) 사이가 더욱 이간한다. 이에 따라, 슬라이딩면(11, 21) 사이에는, 주로 화살표(L2)로 나타내는 제1 동압 발생홈(14) 내의 대기(A)가 유입된다.
화살표(L2)로 나타내는 제1 동압 발생홈(14) 내의 대기(A)는, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B) 근방의 피밀봉 유체(F)를 바깥 공간(S2)측으로 되돌리도록 작용하기 때문에, 제1 동압 발생홈(14) 내나 안쪽 공간(S1)으로 누출되는 피밀봉 유체(F)는 적다.
또한, 도 7(a)와 비교하여 슬라이딩면(11, 21) 사이가 더욱 이간함으로써, 제2 동압 발생홈(9) 내의 피밀봉 유체(F)는 슬라이딩면(11, 21) 사이로 빠져나오기 쉽게 되어 있기 때문에, 제2력(F2')은, 도 7(a)와 비교하여 작아진다.
또한 이때, 제1 동압 발생홈(14)의 예각부(14f) 이외의 부분의 주변의 피밀봉 유체(F)는, 제1 동압 발생홈(14)에 발생하는 부압에 의해 화살표(H3)로 나타내는 바와 같이 제1 동압 발생홈(14) 내로 흡입되고, 그 경향은 시단(14A) 근방에서 현저하게 나타난다. 제1 동압 발생홈(14) 내로 흡입된 피밀봉 유체(F)는, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B)으로부터 슬라이딩면(11, 21) 사이로 되돌려지도록 되어 있다.
한편, 제1 동압 발생홈(14)의 예각부(14f) 근방의 피밀봉 유체(F)는, 전술한 바와 같이 고압으로 되어 있기 때문에, 화살표(H4)로 나타내는 바와 같이, 랜드(12)에 위치한 채로, 제1 동압 발생홈(14)에는 거의 진입하지 않는다.
전술한 바와 같이 제1 동압 발생홈(14)은, 복수의 제1 동압 발생홈(14)이 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있기 때문에, 어느 제1 동압 발생홈(14)에 대하여 회전 밀봉환(20)의 회전 시단측에 이웃하는 다른 제1 동압 발생홈(14)의 예각부(14f)로부터 랜드(12)로 이동한 피밀봉 유체(F)를 당해 제1 동압 발생홈(14)에 발생하는 부압에 의해 흡입하여, 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로 누설되는 것을 막을 수 있다.
회전 밀봉환(20)의 상대 회전 속도가 더욱 빨라져 고속 회전(즉, 정상(定常) 운전 상태)에 도달하면, 도 6 및 도 7(c)에 나타나는 바와 같이, 제1 동압 발생홈(14)으로 인입되는 대기(A)의 유입량(도 7(c)의 화살표(L1') 참조)이 더욱 증가하여 높은 정압이 발생하여, 제1력(F1')이 커지고, 도 7(b)와 비교하여 슬라이딩면(11, 21) 사이가 보다 긴 부상 거리(Y)만큼 이간한다. 이에 따라, 슬라이딩면(11, 21) 사이에는, 도 7(b)와 비교하여 화살표(L2')로 나타내는 제1 동압 발생홈(14) 내의 대기(A)가 더욱 많이 유입된다.
화살표(L2')로 나타내는 제1 동압 발생홈(14) 내의 대기(A)는, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B) 근방의 피밀봉 유체(F)를 바깥 공간(S2)측으로 되돌리도록 작용하기 때문에, 제1 동압 발생홈(14) 내나 안쪽 공간(S1)으로 누출되는 피밀봉 유체(F)는 적다.
본 실시예에 있어서, 회전 밀봉환(20)의 고속 회전에 의해 부상 거리(Y)가 커지면, 제2 동압 발생홈(9) 내의 피밀봉 유체(F)는 슬라이딩면(11, 21) 사이로 빠져나오기 쉽게 되어, 제2 동압 발생홈(9)에서 발생하는 정압은 무시할 수 있을 만큼 작아진다. 따라서, 회전 밀봉환(20)의 고속 회전시에서는, 제1력(F1)이 주체가 되어 슬라이딩면(11, 21)끼리를 이간시키도록 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는 제1 동압 발생홈(14)의 깊이(D1)보다 얕기 때문에, 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 저속시에는, 제2 동압 발생홈(9) 내에서 피밀봉 유체(F)에 의해 발생되는 정압에 의한 제2력(F2)이 주체가 되어 슬라이딩면(11, 21)끼리가 이간되고, 또한 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 속도가 높아짐에 따라, 제1 동압 발생홈(14) 내에서 대기(A)에 의해 발생되는 정압에 의한 제1력(F1)이 급속하게 높아지고, 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 속도가 충분히 높아지면 제1력(F1)은 제2력(F2)보다도 커지기 때문에, 제1력(F1)이 주체가 되어 슬라이딩면(11, 21)끼리가 이간되게 되어, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 저속시로부터 고속시에 걸쳐 슬라이딩면(11, 21)끼리의 마모를 억제할 수 있다.
또한, 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 고속시에는, 슬라이딩면(11, 21) 사이에 형성된 극간이 커짐으로써 제2 동압 발생홈(9) 내에서 정압이 발생하기 어려워져, 제1 동압 발생홈(14)에서 발생하는 정압에 의한 제1력(F1)이 주체가 되어 슬라이딩면(11, 21)끼리를 안정적으로 이간시킬 수 있다. 따라서, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 개시시로부터 고속 회전시에 걸쳐 슬라이딩면(11, 21)끼리를 이간시켜 마모를 억제할 수 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)은, 바깥 공간(S2)과 연통하고 있기 때문에, 제2 동압 발생홈(9)에 피밀봉 유체(F)를 도입하기 쉬워, 조기에 정압을 발생시킬 수 있다.
또한, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B)과 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B) 사이에는, 둘레 방향으로 연속하여 지름 방향으로 일정폭을 갖는 환상 랜드부(12a)가 마련되어 있기 때문에, 제2 동압 발생홈(9)에서 발생하는 정압에 의한 제2력(F2)에 의해 슬라이딩면(11, 21)끼리가 이간되었을 때에, 환상 랜드부(12a)에 의해 슬라이딩면(11, 21) 사이의 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로 흐르는 것을 억제할 수 있다. 또한, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)이 상대 회전되지 않는 정지시의 피밀봉 유체(F)의 안쪽 공간(S1)으로의 누설을 억제할 수 있다.
또한, 환상 랜드부(12a)의 지름 방향 중심은, 슬라이딩면(11)의 지름 방향 중심보다도 피밀봉 유체측에 가깝게 배치되어 있는 점에서, 제1 동압 발생홈(14)의 연재 거리를 길게 확보할 수 있고, 복수의 제1 동압 발생홈(14)을 많이 나열하여 배치할 수 있는 등, 제1 동압 발생홈(14)이 제2 동압 발생홈(9)보다도 주된 동압 발생원이 되기 때문에, 피밀봉 유체(F)의 안쪽 공간(S1)으로의 누설을 억제할 수 있다. 또한, 환상 랜드부(12a)의 지름 방향 중심은, 환상 랜드부(12a)의 외경과 내경을 더하여 2로 나눈 지름 방향 위치이며, 슬라이딩면(11)의 지름 방향 중심은, 슬라이딩면(11)의 외경과 내경을 더하여 2로 나눈 지름 방향 위치이다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)의 깊이는, 회전 밀봉환(20)의 고속 회전시에 있어서의 제2 동압 발생홈(9)에서 발생하는 정압의 영향을 확실하게 작게 할 수 있을 만큼의 치수로 설정되기 때문에, 제1 동압 발생홈(14)에서 발생하는 정압에 의한 제1력(F1)에 의해 확실하게 슬라이딩면(11, 21) 사이를 이간시킬 수 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B)에는, 저면(9a)으로부터 슬라이딩면(11)을 향하여 연장되는 벽부(9b)가 형성되어 있는 점에서, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전시에 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B)의 벽부(9b)의 예각부(9f)에 피밀봉 유체(F)가 집중되기 때문에, 종단(9B) 근방에서 확실하게 정압을 발생시킬 수 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)은, 제1 동압 발생홈(14)과 비교하여 연재 거리가 짧기 때문에, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 고속 회전시에 제1 동압 발생홈(14)에서 높은 정압을 발생시킬 수 있음과 동시에, 상대 저회전시에 제2 동압 발생홈(9)에서 정압을 조기에 발생시킬 수 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)은, 시단(9A)으로부터 내경측을 향하여 회전 밀봉환(20)의 회전 종단측에 경사져서 연장되어 있기 때문에, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전시에 제2 동압 발생홈(9)에 피밀봉 유체(F)를 도입하기 쉬워, 조기에 정압을 발생시킬 수 있다.
또한, 제1 동압 발생홈(14)은, 시단(14A)으로부터 외경측을 향하여 회전 밀봉환(20)의 회전 종단측에 경사져서 연장되고, 제2 동압 발생홈(9)은, 제1 동압 발생홈(14)보다도 둘레 방향을 따르도록 경사져 있기 때문에, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 개시시에서는 제2 동압 발생홈(9)에 피밀봉 유체(F)를 도입하기 쉬워지기 때문에, 제2 동압 발생홈(9)에서 조기에 정압을 발생시킬 수 있다.
또한, 제2 동압 발생홈(9)은, 슬라이딩면(11)의 외경측에 배치되어 있는 점에서, 제2 동압 발생홈(9)이 회전 밀봉환(20)의 상대 회전의 둘레 속도가 빠른 위치에 배치되어 있기 때문에, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 개시시에 제2 동압 발생홈(9)에 피밀봉 유체(F)를 도입하기 쉽다.
또한, 제1 동압 발생홈(14)의 종단(14B)과, 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B)은, 지름 방향으로 중첩하지 않도록 배치되어 있고, 종단(14B)과 종단(9B)의 거리가 떨어져 있기 때문에, 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B) 근방에서 정압이 발생하여 슬라이딩면(11, 21) 사이로 이동하는 피밀봉 유체(F)가 제2 동압 발생홈(9) 내로 유입되기 어렵게 되어 있어, 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로 누설되기 어렵게 되어 있다. 또한, 제1 동압 발생홈(14)의 제1력(F1)과 제2 동압 발생홈(9)의 제2력(F2)이 지름 방향으로 중첩하지 않는 위치에서 발생함으로써, 슬라이딩면(11, 21) 사이에서 밸런스 좋게 힘을 가하여 이간시킬 수 있다.
또한, 깊이(D1), 깊이(D2)는 실시예 1의 형태에 한정되지 않고, 깊이(D2)가 깊이(D1)보다 얕게 형성되어 있으면, 자유롭게 변경되어 있어도 좋다.
실시예 2
다음으로, 실시예 2에 따른 메커니컬 시일에 대해, 도 8을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다. 또한, 도 8에서는 제1 동압 발생홈의 시단으로부터 종단까지의 길이를 실제보다도 짧게 도시하고 있다.
도 8에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 2의 정지 밀봉환(100)에 있어서의 제1 동압 발생홈(140)의 저면(140a)은, 축방향 치수가 시단(140A)으로부터 종단(140B)을 향하여 점차 작아지도록 경사져 있다.
제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는, 제1 동압 발생홈(140)의 종단(140B) 근방의 깊이보다 깊게 형성되어 있지만, 제1 동압 발생홈(140)의 가장 깊은 개소(최심부)의 깊이(D3)보다 얕다(D2<D3).
이와 같이, 제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는, 제1 동압 발생홈(140)의 최심부의 깊이(D3)보다 얕기 때문에, 회전 밀봉환(20)의 상대 회전 저속시에는, 제2 동압 발생홈(9) 내에서 피밀봉 유체(F)에 의해 발생되는 정압에 의한 제2력이 주체가 되어 슬라이딩면(11, 21)끼리를 이간시킬 수 있다. 또한, 제1 동압 발생홈(140)의 종단(140B) 근방에서 정압이 발생하기 쉽다.
실시예 3
다음으로, 실시예 3에 따른 메커니컬 시일에 대해, 도 9를 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다. 또한, 도 9에서는 제1 동압 발생홈의 시단으로부터 종단까지의 길이를 실제보다도 짧게 도시하고 있다.
도 9에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 3의 정지 밀봉환(101)에 있어서의 제1 동압 발생홈(240)의 저면(240a)은, 시단(240A)으로부터 종단(240B)에 걸쳐 단(段) 형상으로 구성되어 있다.
구체적으로는, 제1 동압 발생홈(240)의 길이 방향의 중앙을 경계로, 저면(240a)의 시단(240A)측에는 축방향 치수가 큰 심저면(240c)이 구비되고, 저면(240a)의 종단(240B)측에는 축방향 치수가 작은 천저면(240d)이 구비되어 있다. 또한, 심저면(240c)의 단연으로부터 천저면(240d)을 향하여 수직으로 연장되는 중간 벽부(240e)가 마련되고, 천저면(240d)의 단연으로부터 슬라이딩면(11)을 향하여 수직으로 연장되는 벽부(240b)가 마련되어 있다.
제2 동압 발생홈(9)의 깊이(D2)는, 제1 동압 발생홈(240)의 깊이(D4)(구체적으로는, 제1 동압 발생홈(240)의 가장 깊은 개소(최심부)의 깊이)보다 얕다. 또한, 제1 동압 발생홈(240)의 저면(240a)이 2단인 단 형상의 구성에 대해서 설명했지만, 이에 한정하지 않고 3단 이상이어도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~실시예 3에서는, 제2 동압 발생홈(9)이 시단(9A)으로부터 종단(9B)에 걸쳐 일정한 깊이(D2)로 되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 시단으로부터 종단을 향하여 깊이가 점차 얕아지도록 저면이 경사져 있어도 좋고, 단 형상 등으로 형성되어 있어도 좋다. 즉, 제2 동압 발생홈의 최심부의 깊이가 제1 동압 발생홈의 최심부의 깊이보다 얕게 형성되어 있으면 좋다.
실시예 4
다음으로, 실시예 4에 따른 메커니컬 시일에 대해, 도 10을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 10에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 4의 정지 밀봉환(102)에 있어서의 제1 동압 발생홈(340)의 종단(340B)이, 제2 동압 발생홈(9)의 종단(9B)과 지름 방향으로 중첩하고 있다.
이에 의하면, 제1 동압 발생홈(340)의 제1력과 제2 동압 발생홈(9)의 제2력이 지름 방향으로 중첩하는 위치에서 발생함으로써, 슬라이딩면(11, 21)끼리를 단시간에 크게 이간시킬 수 있기 때문에, 슬라이딩면(11, 21)끼리의 높은 윤활성을 빨리 발휘시킬 수 있다.
실시예 5
다음으로, 실시예 5에 따른 메커니컬 시일에 대해, 도 11을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예와 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 11에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 5의 정지 밀봉환(103)에 있어서의 제1 동압 발생홈(440)은, 측벽부(440c, 440d)가 종단(440B)을 향하여 서로 가까워지도록 연장되어 있고, 종단(440B)은 끝이 가늘게 되어 있다. 또한, 제2 동압 발생홈(190)은, 측벽부(190c, 190d)가 종단(190B)을 향하여 서로 가까워지도록 연장되어 있고, 종단(190B)은 앞이 가늘게 되어 있다.
이에 의하면, 회전 밀봉환(20)의 상대 회전시에 제1 동압 발생홈(440)의 종단(440B) 근방과 제2 동압 발생홈(190)의 종단(190B) 근방에서 정압이 발생하기 쉽다.
이상, 본 발명의 실시예를 도면에 의해 설명했지만, 구체적인 구성은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있어도 본 발명에 포함된다.
예를 들면, 상기 실시예에서는, 슬라이딩 부품으로서, 일반 산업 기계용의 메커니컬 시일을 예로 설명했지만, 자동차나 워터 펌프용 등의 다른 메커니컬 시일이라도 좋다. 또한, 메커니컬 시일에 한정되지 않고, 미끄럼 베어링 등 메커니컬 시일 이외의 슬라이딩 부품이라도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 제1 동압 발생홈 및 제2 동압 발생홈을 정지 밀봉환에 마련하는 예에 대해서 설명했지만, 제1 동압 발생홈 및 제2 동압 발생홈을 회전 밀봉환에 마련해도 좋다.
또한, 피밀봉 유체측을 고압측, 누설측을 저압측으로 하여 설명했지만, 피밀봉 유체측이 저압측, 누설측이 고압측으로 되어 있어도 좋고, 피밀봉 유체측과 누설측이 대략 동일한 압력이라도 좋다.
또한, 상기 실시예에서는, 슬라이딩면의 외경측에서 내경측을 향하여 누설되려고 하는 피밀봉 유체(F)를 밀봉하는 인사이드형의 형태를 예시했지만, 이에 한정되지 않고, 슬라이딩면의 내경측으로부터 외경측을 향하여 누설되려고 하는 피밀봉 유체(F)를 밀봉하는 아웃사이드형이라도 좋다.
또한, 도 2에 나타나는 바와 같이, 제1 동압 발생홈 및 제2 동압 발생홈이 정지 밀봉환(10)의 슬라이딩면(11)에 동수(同數) 마련되어 있지만, 이에 한정하지 않고 동수가 아니라도 좋다.
또한, 제2 동압 발생홈은 제1 동압 발생홈보다도 연재 거리가 짧고, 둘레 방향을 따르도록 경사져서, 환상 랜드부(12a)의 지름 방향 중심이 슬라이딩면(11)의 지름 방향 중심보다도 외경측에 가깝게 마련되어 있다고 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 제1 동압 발생홈이 제2 동압 발생홈보다도 연재 거리가 짧고, 또는 둘레 방향을 따르도록 경사져 있어도 좋다.
또한, 제1 동압 발생홈은 안쪽 공간과 연통하고 있다고 설명했지만, 이에 한정하지 않고 동압을 발생시킬 수 있으면, 연통하고 있지 않아도 좋다.
또한, 제2 동압 발생홈은 바깥 공간과 연통하고 있다고 설명했지만, 이에 한정하지 않고 동압을 발생시킬 수 있으면, 연통하고 있지 않아도 좋다.
또한, 제1 동압 발생홈과 제2 동압 발생홈 사이에는 환상 랜드부(12a)가 마련되고, 제1 동압 발생홈과 제2 동압 발생홈은 지름 방향으로 이간하여 배치되어 있다고 설명했지만, 이에 한정하지 않고, 예를 들면 제2 동압 발생홈의 종단이 제1 동압 발생홈의 종단보다도 내경측으로 배치되고, 제1 동압 발생홈의 종단과 제2 동압 발생홈의 종단이 둘레 방향으로 중첩하고 있어도 좋다.
또한, 본 실시예에 있어서, 피밀봉 유체(F)는 고압의 액체라고 설명했지만, 이에 한정하지 않고 기체 또는 저압의 액체라도 좋고, 액체와 기체가 혼합된 미스트 상태라도 좋다.
또한, 본 실시예에 있어서, 누설측의 유체는 저압의 기체인 대기(A)라고 설명했지만, 이에 한정하지 않고 액체 또는 고압의 기체라도 좋고, 액체와 기체가 혼합된 미스트 상태라도 좋다.
또한, 실시예 2, 3에서는, 동압 발생홈의 깊이를 최심부의 깊이라고 했지만, 동압 발생홈의 깊이는 실질적으로 정압의 발생에 기여하는 개소의 깊이이면 좋다.
9; 제2 동압 발생홈
10; 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
11; 슬라이딩면
12a; 환상 랜드부(랜드부)
14; 제1 동압 발생홈
14a; 저면
14b; 벽부
20; 회전 밀봉환(다른 슬라이딩 부품)
21; 슬라이딩면
A; 대기
D1, D2; 깊이
F; 피밀봉 유체
F1; 제1력
F2; 제2력
S1; 안쪽 공간
S2; 바깥 공간
Y; 부상 거리

Claims (9)

  1. 회전 기계의 상대 회전하는 개소에 배치되어 다른 슬라이딩 부품과 상대 슬라이딩하는 환상(環狀)의 슬라이딩 부품으로서,
    상기 슬라이딩 부품의 슬라이딩면에는, 누설측에 배치되고 종단(終端)을 갖고 정압을 발생시키는 복수의 제1 동압 발생홈과, 피밀봉 유체측에 배치되고 종단을 갖고 정압을 발생시키는 복수의 제2 동압 발생홈이 구비되어 있고,
    상기 제2 동압 발생홈의 깊이는, 제1 동압 발생홈의 깊이보다 얕은 슬라이딩 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 동압 발생홈은, 피밀봉 유체측의 공간과 연통하고 있는 슬라이딩 부품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 동압 발생홈의 종단과 상기 제2 동압 발생홈의 종단 사이에는, 둘레 방향으로 연속하여 지름 방향 소정 이상의 폭을 갖는 환상의 랜드부가 마련되어 있는 슬라이딩 부품.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 랜드부의 지름 방향 중심은, 상기 슬라이딩면의 지름 방향 중심보다도 피밀봉 유체측에 가깝게 배치되어 있는 슬라이딩 부품.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 동압 발생홈의 종단에는, 저면으로부터 슬라이딩면을 향하여 연장되는 벽부가 형성되어 있는 슬라이딩 부품.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 동압 발생홈은, 상기 제1 동압 발생홈과 비교하여 연재 거리가 짧은 슬라이딩 부품.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 동압 발생홈은, 피밀봉 유체측으로부터 누설측을 향하여 둘레 방향으로 경사져서 연장되어 있는 슬라이딩 부품.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 동압 발생홈은, 누설측으로부터 피밀봉 유체측을 향하여 둘레 방향으로 경사져서 연장되고, 상기 제2 동압 발생홈은, 상기 제1 동압 발생홈보다도 둘레 방향을 따르도록 경사져 있는 슬라이딩 부품.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 동압 발생홈은, 상기 슬라이딩면의 외경측에 배치되어 있는 슬라이딩 부품.
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