CN109964054A - 滑动部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种滑动部件,其能够与旋转方向无关地使流体介于滑动面来减少摩擦,并能够与旋转方向无关地提高密封性。所述滑动部件,在滑动面S上彼此相对滑动,至少一个滑动面5具备多个周缘无间隙地形成的多边形的凹痕11,形成为多边形的凹痕11的周缘中,夹持滑动部件的径向轴R并沿径向延伸设置的一对周缘A1‑B1、A1‑C1朝向高压流体侧开放而倾斜,并且,连结一对周缘的高压流体侧的端部B1、C1彼此的周缘B1‑C1的长度形成为一对周缘A1‑B1、A1‑C1的长度以下。

Description

滑动部件
技术领域
本发明例如涉及一种机械密封件、轴承、其他适用于滑动部的滑动部件。尤其,涉及一种使流体介于滑动面来减少摩擦,并且防止流体从滑动面泄漏而所需的密封环或轴承等的滑动部件。
背景技术
作为滑动部件的一例的机械密封件中,为了长期维持密封性,需要兼顾“密封”和“润滑”这相互矛盾的条件。尤其,近年来,为了环保对策等,试图防止被密封流体的泄漏的同时,欲减少机械损耗而更进一步提高低摩擦化的要求。作为低摩擦化的方法,能够通过设为通过旋转在滑动面之间产生动压而在介于液膜的状态下滑动的所谓的流体润滑状态来实现。
例如,专利文献1的实施例1中公开有,在机械密封件的旋转密封环的密封面设置多个外端沿密封面的径外侧(高压侧Y)开放且内端在密封面内封闭的流体导入槽及分别与该流体导入槽连通并向圆周方向的逆时针方向延伸的动压产生槽,使旋转密封环沿顺时针方向旋转,由此使高压侧Y的流体从流体导入槽流入动压产生槽,在旋转密封环的密封面与固定密封环的密封面之间产生动压,由此实现流体润滑状态。
专利文献1的第2实施例中公开有,动压产生槽与流体导入槽的两侧连通而配设,由此旋转密封环不仅沿顺时针方向而且沿逆时针方向旋转的情况下,也实现流体润滑状态。
并且,专利文献2中公开有,在机械密封件的固定环的滑动面以规则的排列图案形成多个圆形凹痕或椭圆凹痕,实现流体润滑状态。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开平5-60247号公报(第2、3页、图2、图4)
专利文献2:日本专利公开平9-133222号公报(第4页、图1、图2)
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1的实施例1中,由于动压产生槽相对于流体导入槽仅沿圆周方向的一侧延伸设置,因此只有使旋转密封环沿顺时针方向即沿使流体导入槽位于上游侧的方向旋转,则无法通过动压产生槽产生正的动压,且无法实现流体润滑状态。并且,即使使旋转密封环沿产生正的动压的方向旋转,在从沿圆周方向延伸的动压产生槽供给于滑动面的升压流体中,供给于滑动面的低压流体侧的流体大部分泄漏,因此存在降低密封性能的问题。
并且,专利文献1的实施例2中,通过在流体导入槽的两侧设置动压产生槽,相对于正向或反向旋转均能够产生正的动压。但是,这种情况下,由于产生从上游侧的动压产生槽流入流体导入槽的流体的流动和从外径侧的开口流入流体导入槽的流体的流动,因此从上游侧的动压产生槽流入流体导入槽的流体和从外径侧的开口流入流体导入槽的流体发生碰撞,无法有效地向下游侧的动压产生槽供给流体,与仅在实施例1的流体导入槽的一侧延伸设置动压产生槽的情况相比,无法实现充分的流体润滑状态。并且,与实施例1相同地,从动压产生槽供给于滑动面的低压流体侧的升压流体大部分泄漏,因此存在降低密封性能的问题。
专利文献2中,能够与旋转方向无关地形成流体润滑状态,但是圆形、椭圆的凹痕在凹痕内中产生基本对称的正压和负压,因此作为凹痕整体无法产生充分的正的动压,且无法实现充分的流体润滑状态。
本发明着眼于这种问题而完成,其目的在于提供一种能够与旋转方向无关地使流体介于滑动面来减少摩擦,并能够与旋转方向无关地提高密封性的滑动部件。
用于解决技术课题的手段
为了解决所述课题,本发明的滑动部件,在滑动面上彼此相对滑动,其特征在于,
至少一个滑动面具备多个周缘无间隙地形成的多边形的凹痕,
形成为多边形的凹痕的周缘中,夹持滑动部件的径向轴并沿径向延伸设置的一对周缘朝向高压流体侧开放而倾斜,并且,连结所述一对周缘的高压流体侧的端部彼此的周缘的长度形成为所述一对周缘的长度以下。
根据该特征,夹持滑动部件的径向轴并沿径向延伸设置的周缘中,从上游侧的周缘流入凹痕内的成为负压的流体沿下游侧的周缘阻塞并升压至正压,该升压的流体沿着朝向高压流体侧开放而倾斜的周缘向高压流体侧抽吸,并且与升压的其他流体连续地合流而增加容积的同时朝向高压流体侧抽吸,因此能够使正压的流体的范围从凹痕的下游侧扩大到上游侧。并且,通过将连结一对周缘的高压流体侧的端部彼此的周缘的长度形成为一对周缘的长度以下,能够挤压升压的流体的出口侧,因此能够使凹痕内的正压区域充分大于负压区域,与旋转方向无关地作为凹痕整体产生充分的正压,并能够实现充分的流体润滑状态。另外,从凹痕供给于滑动面的高压的流体一边连续流入到与圆周方向相邻的凹痕或与外径侧相邻的凹痕内,一边朝向径向外侧,因此能够减少朝向低压流体侧的流体,并能够与旋转方向无关地提高密封性。
本发明的滑动部件的特征在于,
多个所述凹痕具有从所述滑动面凹陷的底部,所述底部具有相等的深度。
根据该特征,能够容易形成具有润滑性能及密封性能的凹痕。
本发明的滑动部件的特征在于,
多个所述凹痕具有从所述滑动面凹陷的底部,所述底部具有不同的深度。
根据该特征,能够配置多个根据滑动速度或温度(流体粘度)最优化的凹痕,并能够得到良好的润滑性能及密封性能。
本发明的滑动部件的特征在于,
多个所述凹痕具有不同的大小。
根据该特征,能够配置多个根据滑动速度或温度(流体粘度)最优化的凹痕,并能够得到良好的润滑性能及密封性能。
本发明的滑动部件的特征在于,
所述凹痕的所述底部从所述一对周缘的附近分别朝向所述径向轴向下倾斜。
根据该特征,能够抑制凹痕的上游侧中的压力急剧降低,并且能够在凹痕内的下游侧有效地使压力上升。
本发明的滑动部件的特征在于,
所述凹痕的所述底部从低压流体侧朝向高压流体侧向上倾斜。
根据该特征,从凹痕的上游侧流入而成为负压、在下游侧的周缘阻塞而成为正压的流体,通过在成为从低压流体侧朝向高压流体侧向上倾斜的底部流动而进一步使压力上升,因此正压流体的区域从凹痕的下游侧进一步扩大到上游侧,并能够与旋转方向无关地使凹痕内的正压区域充分大于负压区域。
本发明的滑动部件的特征在于,
所述底部具备连通所述一对周缘的附近彼此的连通槽。
通过凹痕的底部的连通槽,能够将高压的流体从凹痕的下游侧的正压区域供给于上游侧的负压区域,因此缩小凹痕内的负压区域,并能够作为凹痕整体而产生充分的正压。
本发明的滑动部件的特征在于,
所述凹痕具备相对于所述径向轴对称的形状。
根据该特征,与旋转方向无关地得到具有良好的润滑性能及密封性能的凹痕。
本发明的滑动部件的特征在于,
所述凹痕形成为三角形。
根据该特征,形状简单,因此能够容易形成凹痕。
本发明的滑动部件的特征在于,
多个所述凹痕环状配置于同一直径上,并且该环状配置的凹痕组沿径向配设多个。
根据该特征,与旋转方向无关地,将具有良好的润滑性能及密封性能的凹痕均匀地配设于滑动面整体而能够减少摩擦及泄漏。
本发明的滑动部件的特征在于,
沿径向相邻的所述凹痕组在圆周方向上偏移而配置。
根据该特征,将沿径向相邻的凹痕组沿圆周方向偏移而配置,由此能够进一步减少泄漏。
本发明的滑动部件的特征在于,
多个所述凹痕无规配置。
根据该特征,通过无规配置的凹痕,能够与滑动速度或温度对应而发挥良好的润滑性能及密封性能。
附图说明
图1是表示适用了实施例1所涉及的滑动部件的机械密封件的一例的纵剖视图。
图2是图1的W-W向视图,图2(a)是表示排列有表示将滑动部件的外径侧设为高压流体侧、将内径侧设为低压流体侧时的多个凹痕的滑动面的图,图2(b)是凹痕的放大图。
图3(a)是对形成于实施例1所涉及的滑动部件的凹痕中的流体的流动进行说明的图,图3(b)是图3(a)的X-X向视图。
图4是表示凹痕的变形例的图。
图5表示凹痕的变形例的图,图5(a)是表示以弧状构成沿圆周方向延伸设置的凹痕的周缘并以直线构成沿半径方向延伸设置的一对周缘的情况的图,图5(b)是表示以直线构成沿圆周方向延伸设置的周缘并朝向凹痕内部以凸状的曲线构成沿半径方向延伸设置的一对周缘的情况的图,图5(c)是表示以直线构成沿圆周方向延伸设置的周缘并朝向凹痕外部以凸状的曲线构成沿半径方向延伸设置的一对周缘的情况的图。
图6表示凹痕的变形例的图,图6(a)是表示以弧状构成沿圆周方向延伸设置的凹痕的周缘并以多个曲线构成沿半径方向延伸设置的凹痕的一对周缘的情况的图,图6(b)是由多个曲线构成凹痕的三个周缘的情况的图。
图7(a)是表示凹痕的配列的变形的图,将沿径向相邻的凹痕组沿圆周方向偏移而配置的情况的图,图7(b)是表示将滑动部件的外径侧设为低压流体侧、将内径侧设为高压流体侧,并将沿径向相邻的凹痕沿径向排列成一列而配置的情况的图。
图8是表示实施例2所涉及的凹痕的图。
图9是图8的Y-Y向视图,图9(a)是表示将凹痕底部从沿半径方向延伸设置的一对周缘朝向凹痕的中央向下倾斜的情况的图,图9(b)是表示将凹痕底部形成为从沿半径方向延伸设置的一对周缘朝向凹痕的中央向下弯曲面的情况的图。
图10是图8的Z-Z向视图,图10(a)是表示将凹痕底部形成为大致相同的深度的平坦面的情况的图,图10(b)是表示将凹痕底部形成为从低压流体侧朝向高压流体侧向上倾斜面的情况的图。
图11表示实施例3所涉及的凹痕的图,图11(a)是表示凹痕的表面形状的图、图11(b)是表示图11(a)的V-V向视图的图。
图12表示实施例4所涉及的凹痕的图,图12(a)是表示以四边形构成凹痕的情况的图,图12(b)是表示以五边形构成凹痕的情况的图,图12(c)是表示以六边形构成凹痕的情况的图。
具体实施方式
以下,参考附图,根据实施例对用于实施该发明的方式进行例示说明。但是,记载于该实施例的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等除非另有明确记载,否则本发明的范围不限于此。
实施例1
实施例1中,以本发明所涉及的滑动部件为构成机械密封件的滑动部件的情况为例进行说明。图1是表示机械密封件的一例的纵剖视图,其为密封欲从滑动面的外周朝向内圆周方向泄漏的高压流体侧的被密封流体的形式的内侧形式,在旋转轴1侧上隔着套筒2设置成能够与该旋转轴1一体旋转的状态的圆环状的旋转环3和在泵的壳体4隔着固定侧套筒6设置成非旋转状态且能够轴向移动的状态的圆环状的固定环5,通过沿轴向对该固定环5施力的螺旋状的波形弹簧8及波纹管7,使通过抛光等镜面加工的滑动面S彼此紧密滑动。即,该机械密封件在旋转环3与固定环5之间的相互的滑动面S中,防止被密封流体从旋转轴1的外周侧向大气侧流出。
图2是图1的W-W向视图,以在固定环5的滑动面S形成有多个凹痕11的情况为例进行说明。如图2所示,多个凹痕11沿径向配设(图1中为4列)多个在同一直径上的圆周方向上以等间隔配设的凹痕组。凹痕11具有从滑动面S凹陷的底部11d(参考图3(b)),凹痕11的周缘A1-B1、A1-C1、B1-C1无间隙地被滑动面S围绕,形成为三角形。并且,3个周缘的端部中的A1配设于固定环5的直径d1上,周缘端部B1、C1分别配设于直径大于d1的d2上。并且,夹持径向轴R而对置的一对周缘A1-B1与周缘A1-C1以高压流体侧的周缘B1-C1的间隔变广的方式朝向高压流体侧开放而配置。图2的实施例中,周缘A1-B1及A1-C1配置成相对于径向轴R分别呈相等的角度θ1,凹痕11成为相对于径向轴R对称的等腰三角形。另外,连结一对周缘A1-B1、A1-C1的高压流体侧的端部B1和C1的周缘B1-C1的长度形成为周缘A1-B1、A1-C1的长度以下。另外,周缘B1-C1的长度优选设定为周缘A1-B1、A1-C1的长度的50%至100%的范围内。进一步优选连结一对周缘A1-B1、A1-C1的高压流体侧的端部B1和C1的周缘B1-C1的长度形成为比周缘A1-B1、A1-C1的长度短。在这种情况下,周缘B1-C1的长度优选设定为周缘A1-B1、A1-C1的长度的50%至95%的范围内。
对在滑动面配设如此形成的凹痕11的情况的被密封流体的流动进行说明。图3(a)是将流入到旋转环3相对于具备多个凹痕11的固定环5以逆时针方向旋转移动时的凹痕11的被密封流体以流体st1、st2、st3、st4为代表而示意性地描绘的图。并且,图3(b)是表示图3(a)中的X-X向视图,若旋转环3向由箭头表示的方向(逆时针方向)相对移动,则介于旋转环3及固定环5的滑动面之间的流体因其粘性而向旋转环3的移动方向追随移动,因此流体从凹痕11的右侧(上游侧)流入到左侧(下游侧)。此时,在凹痕11的上游侧中,通过基于壁部11a的高低差,旋转环3与固定环5之间的间隙快速扩大而在凹痕的上游侧的区域NA1中产生动压(负压)。另一方面,在凹痕11的下游侧中,通过壁部11b的存在,旋转环3与固定环5之间的间隙急速缩小而在凹痕的下游侧的区域中产生动压(正压)。
并且,如图3(a)所示,夹持径向轴R而对置的一对周缘A1-B1与周缘A1-C1以扩大高压流体侧的周缘B1-C1的间隔的方式朝向高压流体侧开放而配置,因此凹痕11内的截面积朝向径向外侧逐渐扩大。因此,流入凹痕11内而成为负压、接着阻塞壁部11b而成为正压的流体朝向凹痕11内的截面积变大的径向外侧,沿着壁部11b从端部A1抽吸到端部C1。由此,沿着直径d2流入到凹痕11内而成为高压的流体st1与沿着直径d3流入到凹痕11内而成为高压的流体st2合流,成为(st1+st2)的高压的流体并沿着壁部11b从端部A1朝向端部C1抽吸。并且,沿着直径d4流入到凹痕11内而成为高压的流体st3与流体(st1+st2)合流,成为(st1+st2+st3)的高压的流体并沿着壁部11b向径向外侧抽吸。相同地,沿着直径d5流入到凹痕11内而成为高压的流体st4与流体(st1+st2+st3)合流,成为(st1+st2+st3+st4)的高压的流体并沿着壁部11b向径向外侧抽吸。
如此,在滑动面S的各直径位置上流入到凹痕11内而成为负压的流体阻塞于壁部11b而上升为正压,并且沿着壁部11b从端部A1朝向端部C1的中途与其他高压流体连续地合流且其容积增加,因此高压的流体的范围从周缘A1-C1(下游侧)朝向周缘A1-B1(上游侧)逐渐扩大。另外,成为高压的流体的出口侧的凹痕11的周缘B1-C1形成为比成为流体的入口侧的周缘A1-B1短,由此高压的流体从凹痕11内向旋转环3与固定环5之间的间隙流出的出口面积沿圆周方向缩小,因此凹痕11内的正压区域从周缘A1-C1(下游侧)越过径向轴R并朝向周缘A1-B1(上游侧)进一步扩大。由此,凹痕11内的正压区域大于负压区域,能够与旋转方向无关地作为凹痕整体产生充分的正压。
在凹痕11内成为高压的流体从周缘A1-C1的外径侧端部和周缘B1-C1供给于滑动面S,滑动面S能够保持流体润滑状态。而且,从周缘A1-C1的外径侧端部供给于滑动面S的高压的流体连续流入到与圆周方向相邻的凹痕11,并且从周缘B1-C1供给于滑动面S的高压的流体连续流入到与外径侧相邻的凹痕内,因此减少朝向低压流体侧的流体并能够减少泄漏。如此,与旋转方向无关地作为凹痕整体产生正压并能够在滑动面S供给高压的流体,因此能够与旋转方向无关地将滑动面保持成流体润滑状态,并且供给于滑动面S的高压的流体连续流入到与圆周方向相邻的凹痕11或与外径侧相邻的凹痕内的同时朝向径向外侧,因此能够减少朝向低压流体侧的流体,并能够与旋转方向无关地提高密封性。
以上,对本发明的实施例1进行了说明,但是具体的结构并不限定于这些实施例,即使在不脱离本发明的主旨的范围内的变更或追加也包括在本发明中。
上述实施例中,凹痕11的周缘A1-B1及A1-C1以相对于径向轴R呈分别相等的角度θ1的方式配置,凹痕11设为相对于径向轴R对称的等腰三角形。但是,如图4所示,凹痕12的周缘A2-C2及A2-B2也可以以相对于径向轴R呈不同的角度θ1、θ2的方式配置。例如,相对滑动面的旋转方向主要在逆时针方向上,沿顺时针方向旋转的频率少的情况下,通过使角度θ1形成为大于θ2,能够减小负压区域NA2的大小,能够在运行频率高的逆时针方向有效地产生正压。
上述实施例中,凹痕11的周缘A1-B1、A1-C1及B1-C1以直线构成,但是并不限定于此。例如,如图5(a)所示,凹痕13的周缘A3-B3、A3-C3以直线构成,周缘B3-C3以旋转轴中心O为中心的圆弧构成,或者如图5(b)所示,以直线构成沿凹痕14的圆周方向延伸设置的凹痕的周缘B4-C4,并将沿半径方向延伸设置的一对周缘A4-B4、A4-C4朝向凹痕内部以凸状的曲线构成,并且如图5(c)所示,也可以以直线构成沿凹痕15的圆周方向延伸设置的凹痕的周缘B5-C5,并将沿半径方向延伸设置的一对周缘A5-B5、A5-C5朝向凹痕外部以凸状的曲线构成。由此,凹痕下游侧的径向外侧C3、C4、C5附近的压力在图5(b)中最高,以图5(a)、图5(c)的顺序变低,与滑动速度或温度对应而在凹痕的所期望的位置产生所需的正压,并能够发挥良好的润滑性能及密封性能。
并且,上述实施例中,凹痕11的周缘A1-B1、A1-C1及B1-C1以单直线构成,并且凹痕13、14、15的周缘组合单直线或单曲线而构成,但是并不限定于此。例如,如图6(a)所示,凹痕16的周缘B6-C6以旋转轴中心O为中心的圆弧构成,周缘A6-B6、A6-C6也可以由多个曲线构成。在这种情况下,连结构成周缘A6-B6的多个曲线的凹痕内侧的顶点的线AB10和连结构成周缘A6-C6的多个曲线的凹痕内侧的顶点的线AC10朝向高压流体侧相对于径向轴R彼此开放,并且,若周缘B6-C6的长度形成为周缘A6-B6、周缘A6-C6的总曲线的长度以下,则凹痕16内的正压区域充分大于负压区域,能够作为凹痕整体产生充分的正压。
相同地,如图6(b)所示,构成三角形的3个周缘A7-B7、A7-C7及A7-C7也可以由多个曲线构成。在这种情况下,连结构成周缘A7-B7的多个曲线的凹痕内侧的顶点的线AB11和连结构成周缘A6-C6的多个曲线的凹痕内侧的顶点的线AC11朝向高压流体侧相对于径向轴R彼此开放,并且,若周缘B7-C7的总曲线的长度合计形成为周缘A6-B6的总曲线的长度合计、周缘A6-C6的总曲线的长度合计以下,则凹痕16内的正压区域充分大于负压区域,能够作为凹痕整体产生充分的正压。
上述实施例中,形成于固定环5的多个凹痕11环状配置于同一直径上,并且沿径向配置多列该环状配置的凹痕组,但是并不限定于此。例如,如图7(a)所示,也可以是形成于固定环20的多个凹痕11环状配置于同一直径上,并且沿径向相邻的凹痕组与圆周方向偏移而交错配置。由此,能够将在滑动面S流动的流体的流路设置成锯齿状,因此能够减少泄漏。并且,也可以将相邻的凹痕的径向及圆周方向的间隔设为不规则排列的随机排列。由此,通过无规配置的凹痕,能够与滑动速度或温度对应而发挥良好的润滑性能及密封性能。
上述实施例中,多个凹痕11的深度、大小相等地形成,但是并不限定于此。例如,以能够适应不同的滑动速度或不同的温度(流体粘度)的方式,可以无规配置深度或大小不同的凹痕11或者深度及大小不同的凹痕11。由此,在滑动速度或温度(流体粘度)产生多种变化的环境中使用的情况下,与配置多个大小、深度相等的单一凹痕相比,配置多个符合各环境并最优化的大小、深度不同的凹痕能够得到良好的润滑性能及密封性能。
另外,上述实施例中,将固定环5的外周侧设为高压流体侧、将内径侧设为低压流体侧进行了说明,但是如图7(b)所示,表示将固定环30的外周侧设为低压流体侧、将内径侧设为高压流体侧,将沿径向相邻的凹痕31全部沿径向排成一列而配置的情况。在这种情况下,关于凹痕31,夹持径向轴R而对置的周缘朝向内径侧开放而配置。
实施例2
接着,参考图8至图10,对实施例2所涉及的滑动部件进行说明。图8是凹痕21的表面形状,与实施例1的凹痕11的表面形状相同。但是,实施例1中,凹痕的底部作为具有一定深度的壁部形成,但是实施例2中,与实施例1不同之处在于,凹痕的底部倾斜。对与所述实施例相同的结构中重复的结构省略说明。
图9是表示图8的Y-Y向视图中凹痕21的圆周方向截面的图。图9(a)中,凹痕21的底部21e、21f形成为从夹持径向轴R而对置的周缘A8-B8、A8-C8的附近分别朝向径向轴R向下倾斜面,底部平坦地形成。并且,图9(b)中,凹痕21的底部21g形成为从夹持径向轴R而对置的周缘A8-B8、A8-C8的附近分别朝向径向轴R向下倾斜面,底部由弯曲面形成。通过如此形成,能够抑制从滑动面S流入到凹痕21内的上游侧中的流体的压力急剧降低,并且能够有效地进行从凹痕21内流入到滑动面S的下游侧中的流体的压力的升压。
图10是表示图8的Z-Z向视图中凹痕21的径向截面的图。图10(a)的凹痕21具有从低压流体侧朝向高压流体侧具有一定的深度的底部21h,相对于此,图10(b)的凹痕21具有从低压流体侧朝向高压流体侧向上倾斜的底部21j。由此,流入凹痕21内而通过壁部21a的高低差成为负压,接着阻塞于壁部21b而上升为正压的流体在从低压流体侧向高压流体侧向上倾斜的底部21j流动,由此压力进一步上升,因此正压的流体的范围从周缘A1-C1进一步向周缘A1-B1扩大。因此,如底部21h,与深度恒定地形成的凹痕21相比,能够进一步扩大正压区域,并能够与旋转方向无关地作为凹痕整体产生充分的正压。
另外,图9所示的凹痕21的底部21f、21g和图10所示的底部21h、21j可以分别单独实施,也可以组合而使凹痕的底部向圆周方向及径向倾斜。
实施例3
接着,参考图11,对实施例3所涉及的滑动部件进行说明。实施例1及实施例2中,凹痕的底部形成为平坦的面,但是实施例3中,与实施例1及实施例2不同之处在于,凹痕的底部具有连通槽。另外,对与所述实施例中所示的结构部分相同的结构部分标注相同的符号,并省略重复的说明。
如图11(a)所示,凹痕41的底部41d中形成夹持径向轴R而对置且连通一对周缘A9-B9、A9-C9的附近彼此的连通槽41e。由此,通过形成于凹痕41的底部41d的连通槽41e,能够从凹痕41的下游侧的正压区域向上游侧的负压区域供给高压的流体,因此缩小凹痕41内的负压区域,并能够作为凹痕整体产生充分的正压。
并且,实施例3的凹痕41的连通槽41e能够与实施例1的凹痕、实施例2的凹痕组合而实施是不言而喻的。尤其,通过组合实施例2的凹痕21的倾斜底部和实施例3的凹痕41的连通槽,不会对旋转方向带来影响,并能够进一步提高扩大凹痕41内的正压区域的效果。另外,连通槽41e的深度、宽度、长度及槽的个数根据转速、密封压力、被密封流体的种类来确定,但是包含于被密封流体的杂质的量多的情况下,期望加大连通槽41e的深度、宽度。
实施例4
接着,参考图12,对实施例4所涉及的滑动部件进行说明。实施例1、实施例2、实施例3中,凹痕的表面形状形成为三角形,但是与实施例1、实施例2及实施例3的不同之处在于,实施例4的凹痕形成为具有4个以上的边的多边形。另外,对与所述实施例所示的结构部分相同的结构部分标注相同的符号,并省略重复的说明。
图12(a)表示将凹痕51的表面形状形成为梯形的情况的实施例。形成为梯形的凹痕的周缘中,夹持径向轴R并沿径向延伸设置的一对周缘A10-B10、D10-C10形成为高压流体侧的周缘B10-C10的长度大于低压流体侧的周缘A10-D10的长度,并朝向高压流体侧开放而倾斜,并且,周缘B10-C10的长度形成为周缘A10-B10、D10-C10长度以下。
图12(b)表示将凹痕51的表面形状形成为五边形的情况的实施例。形成为五边形的凹痕的周缘中,夹持径向轴R并沿径向延伸设置的一对周缘A11-B11-C11、A11-E11-D11朝向高压流体侧开放而倾斜,并且,在高压流体侧沿圆周方向延伸设置的周缘C11-D11的长度形成为周缘A11-B11-C11的长度及周缘的A11-E11-D11的长度以下。
图12(c)表示将凹痕61的表面形状形成为六边形的情况的实施例。形成为六边形的凹痕的周缘中,夹持径向轴R并沿径向延伸设置的一对周缘A12-B12-C12、F12-E12-D12朝向高压流体侧开放而倾斜,并且,在高压流体侧沿圆周方向延伸设置的周缘C12-D12的长度形成为周缘A12-B12-C12的长度及其他周缘的F12-E12-D12的长度以下。
通过如图12(a)、(b)、(c)构成,不会对旋转方向带来影响,扩大凹痕41内的正压区域,并能够设为能够作为凹痕整体产生充分的正压的滑动部件。另外,与图12(a)、(b)、(c)相同的思想中,能够形成具有6以上的周缘的多边形凹痕是不言而喻的。并且,也可以组合三角形凹痕和四边形以上的多边形凹痕来形成滑动部件。
并且,上述实施例中,多个凹痕形成为相同形状,但是并不限定于此。例如,以能够适应不同的滑动速度或不同的温度(流体粘度)的方式,也可以无规配置深度、大小、形状不同的凹痕。由此,在滑动速度或温度(流体粘度)产生多种变化的环境中使用的情况下,与配置多个大小、深度、形状相等的单一凹痕相比,配置多个符合各环境并最优化的大小、深度、形状不同的凹痕能够得到良好的润滑性能及密封性能。
并且,上述实施例中,凹痕设置于固定环的滑动面,但是也可以设置于旋转环的滑动面。
并且,在所述实施方式中,对将滑动部件用于机械密封件装置中的一对旋转环及固定环中的任一个的例进行了说明,但是能够用作在圆筒状滑动面的轴向一侧密封润滑油的同时与旋转轴滑动的轴承的滑动部件。
符号说明
3-旋转环,5-固定环,11-凹痕,11a-壁部,11b-壁部,11c-壁部,12-凹痕,13-凹痕,14-凹痕,15-凹痕,16-凹痕,17-凹痕,20-固定环,21-凹痕,21a-壁部,21b-壁部,21c-壁部,21e-底部,21f-底部,21g-壁部,21h-底部,21j-底部,30-固定环,31-凹痕,41-凹痕,41d-底部,41e-连通槽,51-凹痕,52-凹痕,53-凹痕,A1-B1-周缘,B1-C1-周缘,A1-C1-周缘,A2-B2-周缘,B2-C2-周缘,A2-C2-周缘,A3-B3-周缘,B3-C3-周缘,A3-C3-周缘,A4-B4-周缘,B4-C4-周缘,A4-C4-周缘,A5-B5-周缘,B5-C5-周缘,A5-C5-周缘,S-滑动面,R-径向轴,O-旋转轴中心。

Claims (12)

1.一种滑动部件,其在滑动面上彼此相对滑动,其特征在于,
至少一个滑动面具备多个周缘无间隙地形成的多边形的凹痕,
形成为多边形的凹痕的周缘中,夹持滑动部件的径向轴并沿径向延伸设置的一对周缘朝向高压流体侧开放而倾斜,并且,连结所述一对周缘的高压流体侧的端部彼此的周缘的长度形成为所述一对周缘的长度以下。
2.根据权利要求1所述的滑动部件,其特征在于,
多个所述凹痕具有从所述滑动面凹陷的底部,所述底部具有相等的深度。
3.根据权利要求1所述的滑动部件,其特征在于,
多个所述凹痕具有从所述滑动面凹陷的底部,所述底部具有不同的深度。
4.根据权利要求2或3所述的滑动部件,其特征在于,
多个所述凹痕具有不同的大小。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
所述凹痕的所述底部从所述一对周缘的附近分别朝向所述径向轴向下倾斜。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
所述凹痕的所述底部从低压流体侧朝向高压流体侧向上倾斜。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
所述底部具备连通所述一对周缘的附近彼此的连通槽。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
所述凹痕具备相对于所述径向轴对称的形状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
所述凹痕形成为三角形。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
多个所述凹痕环状配置于同一直径上,并且该环状配置的凹痕组沿径向配设多个。
11.根据权利要求10所述的滑动部件,其特征在于,
沿径向相邻的所述凹痕组在圆周方向上偏移而配置。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的滑动部件,其特征在于,
多个所述凹痕无规配置。
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