JP7399966B2 - 摺動部品 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、メカニカルシール、軸受、その他、摺動面間に流体を介在させる摺動部品に関する。
摺動部品の性能は漏れ量、摩耗量によって評価されることが多い。従来、摺動面間に流体を介在させて摩擦係数を低減させるものが知られている。近年の環境問題に対する意識の高まりから、メカニカルシールの回転密封環の摺動面に動圧発生溝を設けたものがある。動圧発生溝で発生した正の動圧（以下、単に正圧、動圧ともいう。）によって摺動面間が僅かに離間され、摺動面間に被密封流体が導かれて該摺動面間に流体膜が形成され、摩擦係数が低減される。
また、動圧発生溝の開口を漏れ側に配置することで、低摩擦でありながら密封と潤滑を両立するものが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１のメカニカルシールにおいては、静止密封環の摺動面にその開放端が低圧側に開放されその閉塞端が高圧側に配置され閉塞された複数のスパイラル溝が周方向に等配されている。静止密封環の相対回転時には、スパイラル溝の開放端から漏れ側の流体を吸込み、閉塞端及びその近傍にて正圧を発生させることができるため、漏れ側に漏れ出ようとする被密封流体を閉塞端及びその近傍から摺動面間に流出させることで回収できるようになっている。
特許第６４４４４９２号公報（第４頁、第２図）
しかしながら、特許文献１のスパイラル溝は、略等幅に形成され、複数が摺動面の周方向に等配されており、漏れ側にはスパイラル溝の開口端と隣接するスパイラル溝間のランドが交互に配置された構造となっていることから、被密封流体がスパイラル溝に進入することなく隣接するスパイラル溝間のランドの箇所から漏れ側の空間に漏れ出る虞があり、被密封流体の回収率が低かった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、潤滑性に優れ被密封流体の回収率が高い摺動部品を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の摺動部品は、
一対の摺動部品におけるいずれか一方の摺動部品の摺動面に、漏れ側から被密封流体側に延びる複数の動圧発生溝が形成されている摺動部品であって、
前記一方の摺動面には、周方向に延びかつ漏れ側に開放された凹溝が形成されており、
前記凹溝は、前記動圧発生溝と連通されている。
これによれば、隣接する動圧発生溝を区画するランド上を漏れ側に漏れる被密封流体は凹溝に案内され、凹溝に案内された被密封流体は動圧発生溝に導入されるので、潤滑性に優れ被密封流体の回収率が高く、被密封流体が漏れ側に漏れることが防止される。
前記凹溝と前記動圧発生溝の境界において、前記凹溝の底面は、前記動圧発生溝の底面と同一深さで形成されていてもよい。
これによれば、凹溝内の被密封流体が動圧発生溝に導入され易い。
前記凹溝と前記動圧発生溝の境界において、前記凹溝の底面は、前記動圧発生溝の底面よりも高く形成されていてもよい。
これによれば、被密封流体が動圧発生溝から凹溝に逆流し難く、被密封流体が漏れにくい。
前記凹溝は、隣接する前記動圧発生溝と、径方向に重なって配設されていてもよい。
これによれば、回転方向上流側の動圧発生溝から漏れ側に向けて流れる被密封流体を効率よく回収させることができる。
前記凹溝は、環状に形成されていてもよい。
これによれば、凹溝が全周に亘り形成されるので、漏れ側に漏出しようとする被密封流体は凹溝内に案内され易い。
前記凹溝は、前記一方側の摺動面の内径側端部に形成されていてもよい。
これによれば、摺動により発生する遠心力により、被密封流体を凹溝内に案内させ易い。
尚、本発明に係る一方側の摺動部品の摺動面に、周方向に延びる凹溝が形成されているというのは、凹溝の延在方向が径方向よりも周方向の成分が大きく形成されていればよい。また、凹溝は、連通される動圧発生溝の溝幅よりも幅広に漏れ側に開放されていればよい。
本発明の実施例１におけるメカニカルシールの一例を示す断面図である。 実施例１における円環溝を備えた静止密封環の摺動面を示す正面図である。 実施例１における円環溝から動圧発生溝へ流体が導入される態様を示す一部拡大模式図である。 （ａ）は、初期摺動時の摺動面間と静止密封環の摺動面の一部拡大模式図を示し、（ｂ）は初期摺動時よりも時間経過した摺動面間と静止密封環の摺動面の一部拡大模式図を示す。 実施例１における円環溝の変形例を示す一部拡大斜視図である。 実施例２における静止密封環の摺動面を示す正面図である。 実施例３における静止密封環の摺動面を示す正面図である。 実施例４における静止密封環の摺動面を示す正面図である。 実施例５における静止密封環の摺動面を示す正面図である。
本発明に係る摺動部品を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
実施例１に係る摺動部品につき、図１から図４を参照して説明する。摺動部品がメカニカルシールである形態を例に挙げ説明する。また、メカニカルシールを構成する摺動部品の外径側を被密封流体側としての被密封液体側（高圧側）、内径側を漏れ側としての大気側（低圧側）として説明する。また、説明の便宜上、図面において、摺動面に形成される溝の底面等にドットを付すこともある。また、図示された溝の形状は、実際の形状とは異なり、特に深さ方向は強調して示している。
図１に示されるように、本実施例の摺動部品は、一般産業機械に適用され、摺動面の外径側から内径側に向かって漏れようとする被密封流体Ｒを密封するインサイド形のメカニカルシール１である。メカニカルシール１は、図示しないポンプやコンプレッサ等の回転機械の回転軸２と当該回転機械のハウジングに固定されるシールカバー３の間に設けられており、シールカバー３に固定された円環状の静止密封環４を有する静止側要素と、回転軸２とともに回転する円環状の回転密封環５を有する回転側要素とで構成されている。メカニカルシール１は、静止密封環４の摺動面Ｓ１と回転密封環５の摺動面Ｓ２を互いに密接摺動させ、機内の高圧側（以下、高圧側Ｈと称する）の被密封流体Ｒを軸封し、漏れ側（以下、低圧側Ｌと称する）へ漏らすことの無いようになっている。
尚、摺動部品は、メカニカルシールであるものに限られず、摺動面間に流体を介在させるものであればよく、軸受、その他の機械を構成するものであってもよい。
静止密封環４及び回転密封環５は、代表的にはＳｉＣ（硬質材料）同士またはＳｉＣ（硬質材料）とカーボン（軟質材料）との組み合わせで形成されるが、これに限らず、摺動材料はメカニカルシール用摺動材料として使用されているものであれば適用可能である。尚、ＳｉＣとしては、ボロン、アルミニウム、カーボン等を焼結助剤とした焼結体をはじめ、成分、組成の異なる２種類以上の相からなる材料、例えば、黒鉛粒子の分散したＳｉＣ、ＳｉＣとＳｉからなる反応焼結ＳｉＣ、ＳｉＣ－ＴｉＣ、ＳｉＣ－ＴｉＮ等があり、カーボンとしては、炭素質と黒鉛質の混合したカーボンをはじめ、樹脂成形カーボン、焼結カーボン等が利用できる。また、上記摺動材料以外では、金属材料、樹脂材料、表面改質材料（コーティング材料）、複合材料等も適用可能である。
図１，２に示されるように、環状に形成された静止密封環４には、回転軸２が挿通されており、その摺動面Ｓ１には表面テクスチャリング等によりスパイラル溝７が複数形成されている。尚、この静止密封環４の摺動面Ｓ１に対向配置される回転密封環５は、静止密封環４に対し、反時計回り（図示矢印方向）に回転するように設けられている。
静止密封環４の摺動面Ｓ１には、内径側から外径側に向けて湾曲しながら延設された動圧発生溝としてのスパイラル溝７が、周方向に沿って等間隔に離間して複数（本実施例においては２０箇所）形成されており、更にそれらのスパイラル溝７よりも内径側にて円環状に形成された凹溝としての円環溝９が形成されている。円環溝９は、摺動面Ｓ１の内径側端部に形成されており低圧側Ｌに３６０度に亘って開放されている。また、これらのスパイラル溝７は、その内径側が連通部７ａにて円環溝９と連通し、外径側は終端部７ｅにて閉塞している（図３参照）。
尚、本実施例の回転密封環５の摺動面Ｓ２は、平坦面となっており、この平坦面には動圧発生溝等は設けられていない。
図３を用いて静止密封環４の摺動面Ｓ１について詳しく説明する。摺動面Ｓ１におけるスパイラル溝７と円環溝９を除く残りの領域は平坦なランド部８となっている。また、円環溝９は、ランド部８に平行な底面９ｂと外径側の側面９ｃとから形成されており、底面９ｂと側面９ｃとは直交するように配設されている。円環溝９の内径側は、静止密封環４の内側面４Ａが切欠かれた形状の開放部９ａが形成されている。
スパイラル溝７は、円環溝９に連通する連通部７ａと、ランド部８に平行な底面７ｂと、円弧状に湾曲された対向する外側面７ｃ及び内側面７ｄと、終端部７ｅとから形成されており、等間隔離間して湾曲される外側面７ｃ及び内側面７ｄが、これらに連続する終端部７ｅにて外径側に延びるにつれて漸次狭まるようになっている。このことから、スパイラル溝７内に流入される被密封流体Ｒは、特に終端部７ｅ近傍で正圧が高まり、静止密封環４の摺動面Ｓ１と、回転密封環５の摺動面Ｓ２との面間を離間させ摺動面間に液膜が形成されるようになっている。
また、円環溝９の底面９ｂと、円環溝９とスパイラル溝７との境界である連通部７ａと、スパイラル溝７の底面７ｂとは、同一深さで形成されており、円環溝９からスパイラル溝７へ被密封流体Ｒが流入しやすいようになっている。
ランド部８は、隣接するスパイラル溝７間に形成された内ランド部８ｂと、この内ランド部８ｂに連なり摺動面Ｓ１の外径側端部に環状に形成された外ランド部８ａと、から形成されている。内ランド部８ｂと、外ランド部８ａとは略同じ高さに形成されており、静止密封環４の摺動面Ｓ１と、回転密封環５の摺動面Ｓ２との摺動時においては、スパイラル溝７により正圧が発生されることにより、摺動面Ｓ１，Ｓ２間の潤滑性が得られる。
次に、図４（ａ），（ｂ）を用いて静止密封環４と回転密封環５との摺動時における被密封流体Ｒの態様を模式的に説明する。摺動初期段階においては、摺動面Ｓ１と摺動面Ｓ２とが当接しており、摺動によって低圧側Ｌの流体（大気等）が静止密封環４の複数のスパイラル溝７に導入されることで、摺動面間に僅かながら正圧が生じるようになる。このことから、図４（ａ）に示されるように、摺動面Ｓ１と摺動面Ｓ２との間の僅かな間隙が形成され、圧力差から高圧側Ｈの被密封流体Ｒが摺動面間に流入されるようになる。被密封流体Ｒは、ランド部８の外ランド部８ａを通過し、回転密封環５と静止密封環４の摺動面Ｓ１の内ランド部８ｂとの面間を内径側に向けて徐々に移動するようになっており、被密封流体Ｒの一部はスパイラル溝７内に流入される。
このとき、スパイラル溝７に流入された一部の被密封流体Ｒは、回転密封環５の回転によって終端部７ｅに向けて流れるようになり、正圧が高まることで摺動面間に供給され、摺動面間の潤滑性が高まるにつれてスパイラル溝７内が被密封流体Ｒで満たされるようになる。
次に、図４（ｂ）に示されるように、被密封流体Ｒはスパイラル溝７よりも内径側の円環溝９に到達する。すなわち、被密封流体Ｒは、僅かに軸方向に離間する摺動面Ｓ１と摺動面Ｓ２との隙間から、この隙間よりも軸方向に幅広に離間した摺動面Ｓ２と円環溝９の底面９ｂとの隙間により摺動面間の被密封流体Ｒが積極的に円環溝９内に案内されるようになる。このとき、本実施例では、円環溝９に内径側に開放された開放部９ａが形成されているため、回転密封環５と静止密封環４との摺動により発生する遠心力や後述する負圧によって、円環溝９内の被密封流体Ｒは外径側の側面９ｃ側に引き寄せられるようになるので、円環溝９から被密封流体Ｒが低圧側Ｌに漏出しにくく、円環溝９の外径側に連通するスパイラル溝７に回収され易くなっている。
また、上述したようにスパイラル溝７の終端部７ｅ近傍は正圧が発生していることから、スパイラル溝７と連通する連通部７ａには、負圧が発生しており、円環溝９を流れる被密封流体Ｒを、連通部７ａに引き込むように導入するようになっている。導入された被密封流体Ｒは、終端部７ｅへ向けて順次流れるようになっている。
上述したように、静止密封環４のスパイラル溝７よりも内側面４Ａ側に、内径側に開放された開放部９ａを備えた円環溝９が形成されていることにより、摺動面間に介在する被密封流体Ｒであって、特にスパイラル溝７内に導入されなかった被密封流体Ｒを最も内径側の円環溝９内へ案内させることができる。すなわち、従来、低圧側Ｌ（漏れ側）へ漏れ出ていた被密封流体Ｒを円環溝９を介し、スパイラル溝７内へ導入させることができるようになっており、このことから被密封流体Ｒの低圧側Ｌへの流出が減り、漏れようとする被密封流体Ｒの回収率を向上させることができるようになっている。
このように、一対の摺動部品としてのメカニカルシール１におけるいずれか一方の摺動部品としての静止密封環４の摺動面Ｓ１に、低圧側Ｌから高圧側Ｈに延びる複数の動圧発生溝としてのスパイラル溝７が形成されているメカニカルシール１であって、摺動面Ｓ１には、周方向に延びかつ低圧側Ｌに開放された凹溝としての円環溝９が形成されており、円環溝９は、スパイラル溝７と連通されていることから、隣接するスパイラル溝７を区画するランド部８上を低圧側Ｌに漏れる被密封流体Ｒは円環溝９に案内され、円環溝９に案内された被密封流体Ｒはスパイラル溝７に導入されるので、潤滑性に優れ被密封流体Ｒの回収率が高く、低圧側Ｌに漏れることが防止される。
また、円環溝９とスパイラル溝７の境界としての連通部７ａにおいて、円環溝９の底面９ｂは、スパイラル溝７の底面７ｂと同一深さで形成されていることから、円環溝９内の被密封流体Ｒがスパイラル溝７に導入され易い。
また、円環溝９は、環状に形成されていることから、円環溝９が一方側の摺動面Ｓ１の全周に亘り形成されるので、低圧側Ｌに漏出しようとする被密封流体Ｒは円環溝９内に案内され易い。
また、円環溝９は、一方側の摺動面Ｓ１の内径側端部に形成されていることから摺動により発生する遠心力により、被密封流体Ｒを円環溝９内に案内させ易い。
次に、本発明に係る摺動部品の変形例について図５を参照して説明する。尚、前記実施例１に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
図５に示されるように、実施例２の静止密封環１４は、実施例１において説明した円環溝９の底面９ｂよりも浅い底面９０ｂが形成された円環溝９０を備えている。すなわち、円環溝９０の底面９０ｂは、スパイラル溝７の底面７ｂよりも高く形成されている。また、円環溝９０は、摺動面Ｓ１内径側端部に形成されており、低圧側Ｌに３６０度に亘って開放されている。また、実施例１と同様にすべてのスパイラル溝７が円環溝９０と連通しており、その連通部７ａには、円環溝９０の底面９０ｂから略垂直に垂下する内側面７ｄの一部が形成されている。
また、円環溝９０の底面９０ｂについては、全周に亘って一定深さで形成されている。
このように、円環溝９０の底面９０ｂは、スパイラル溝７の底面７ｂよりも高く形成されていることから、被密封流体Ｒがスパイラル溝７から円環溝９０に逆流し難く、被密封流体Ｒが低圧側Ｌに漏れ難くなっている。
次に、本発明に係る摺動部品の実施例２について図６を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
図６に示されるように、実施例２の静止密封環２４においては、複数（本実施例では７本）のスパイラル溝２７が束状にグループ化されており、１グループとしてのスパイラル溝群２７Ａ～２７Ｅ同士が周方向に一定間隔離間して複数グループ（本実施例では５グループ）等配に設けられている。周方向に隣接するスパイラル溝群２７Ａ～２７Ｅ同士の間には、隣接する各スパイラル溝２７間に形成された内ランド部８ｂよりも周方向に幅広に形成された幅広ランド部１８ｂが周方向に５箇所等配に設けられている。また、それぞれの幅広ランド部１８ｂよりも外径側には、静止密封環２４の外径側端部から内径側へ向けて湾曲し穿設された負圧発生溝２８が形成されている。
よって、外ランド部１８ａは、負圧発生溝２８が形成されていることで周方向に離間し、外径側端部に５等配されている。すなわち、静止密封環２４の摺動面には、スパイラル溝群２７Ａ～２７Ｅ、円環溝９及び負圧発生溝２８を除く残りの領域に、外ランド部１８ａ、内ランド部８ｂ及び幅広ランド部１８ｂが、同一高さで連なって形成されている。
負圧発生溝２８の外径側端部２８ａは、高圧側Ｈに開放されており、摺動時において高圧側Ｈの被密封流体Ｒを導入させ、摺動面間に負圧を発生させるようになっている。また、実施例２においては、円環溝９、スパイラル溝２７、負圧発生溝２８の底面深さは同一となっている。
実施例２の静止密封環２４は、平坦面が形成された摺動面Ｓ２を備える回転密封環５と摺動させると、摺動面間にスパイラル溝群２７Ａ～２７Ｅによる正圧と、負圧発生溝２８による負圧が発生することとなり、正圧による摺動面間の潤滑を保ちながら、負圧により摺動面間の離間幅を抑え、密封性を高める効果を奏するようになっている。
次に、本発明に係る摺動部品の実施例３について図７を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
図７に示されるように、実施例３の静止密封環３４においては、実施例１，２において円環状を成していた円環溝９とは異なり、周方向に所定間隔おきに離間され、それぞれ独立した円弧溝１９Ａ～１９Ｅとなっており、実施例３において円弧溝１９Ａ～１９Ｅは、静止密封環３４の最内径側に等配されており、低圧側Ｌに開放された開放部１９ａを有している。
それぞれの円弧溝１９Ａ～１９Ｅは、周方向に湾曲して延設されているスパイラル溝３７と連通されており、実施例３においては、１つの円弧溝から複数（本実施例では７本）のスパイラル溝３７が内径側から外径側に向けて形成され、周方向に一定間隔離間して複数グループ（本実施例では５グループ）等配されたスパイラル溝群３７Ａ～３７Ｅが形成されている。また、円弧溝１９Ａ～１９Ｅと、スパイラル溝群３７Ａ～３７Ｅは、同一深さで形成されている。
周方向に隣接するスパイラル溝群３７Ａ～３７Ｅ同士の間には、隣接する各スパイラル溝２７間に形成された内ランド部８ｂよりも周方向に幅広に形成された幅広ランド部２８ｂが周方向に５箇所等配に設けられている。また、周方向に隣接する円弧溝１９Ａ～１９Ｅ同士の間には、該幅広ランド部２８ｂの内径側端部に連なる内端ランド部２８ｃが形成されていることで円弧溝１９Ａ～１９Ｅ同士が周方向に離間されるようになっている。すなわち、静止密封環３４の摺動面には、スパイラル溝群３７Ａ～３７Ｅ及び円弧溝１９Ａ～１９Ｅを除く残りの領域に、外ランド部８ａ、内ランド部８ｂ、幅広ランド部２８ｂ及び内端ランド部２８ｃが、同一高さで連なって形成されている。
また、例えば図７の径方向に延びる仮想線Ｐ１を参照して説明すると、スパイラル溝群３７Ｂと連通する円弧溝１９Ｂは、この円弧溝１９Ｂに隣接する上流側の円弧溝１９Ａと連通し延設されている複数のスパイラル溝群３７Ａと径方向に重なって配設されている。
このことから、円弧溝１９Ｂは、隣接する円弧溝１９Ａから延設されたスパイラル溝群３７Ａと、径方向に重なって配設されているので、回転方向上流側の円弧溝１９Ａから延設されたスパイラル溝３７Ａから幅広ランド部２８ｂを越えて低圧側Ｌに向けて流れる被密封流体Ｒを下流側の円弧溝１９Ｂに効率よく回収させることができる。
次に、本発明に係る摺動部品の実施例４について図８を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
実施例４においては、摺動部品の内径側を被密封流体側（高圧側Ｈ）、外径側を漏れ側（低圧側Ｌ）として説明し、回転密封環と静止密封環との摺動部において、内径側から外径側に漏出しようとする被密封流体Ｒを密封することのできる静止密封環４４について説明する。
図８に示されるように、実施例４の静止密封環４４の摺動面には、外径側から内径側に向けて湾曲しながら延設されたスパイラル溝４７が周方向に沿って複数（本実施例においては２０箇所）形成されており、それらのスパイラル溝４７よりも外径側にて円環状に形成された円環溝２９が形成されている。円環溝２９は、外径側端部に形成されており低圧側Ｌに３６０度に亘って開放された開放部２９ａが形成されている。また、これらのスパイラル溝４７は、その外径側が円環溝２９と連通し、内径側は閉塞している。加えて、円環溝２９と、スパイラル溝４７とは、同一深さで形成されている。
スパイラル溝４７と円環溝２９を除く残りの領域は、隣接するスパイラル溝４７間に形成された内ランド部３８ｂと、内周側端部に円環状に形成された内環ランド部３８ａとが、一定高さで連なって形成されている。
上述した実施例４の構成により、静止密封環４４の摺動面に周方向に延びかつ低圧側Ｌに開放された円環溝２９が形成されており、円環溝２９は、スパイラル溝４７と連通されていることから、スパイラル溝４７を区画するランド部３８上を低圧側Ｌに漏れる被密封流体Ｒは円環溝２９に案内され、円環溝２９に案内された被密封流体Ｒはスパイラル溝４７に導入されるので、潤滑性に優れ被密封流体Ｒの回収率が高く、低圧側Ｌに漏れることが防止されるようになっている。
次に、本発明に係る摺動部品の実施例５について図９を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。実施例５では、静止密封環５４は、周方向に両方に回転する回転密封環（図示略）と相対摺動するものである。
図９に示されるように、実施例５の静止密封環５４の摺動面には、内径側端部に形成され、低圧側Ｌに３６０度に亘って開放された円環状の円環溝３９と、該円環溝３９に連通するとともに周方向に互いに離間する複数の溝部５０とが形成されている。それぞれの溝部５０は、円環溝３９に連通する開放部５１を有し周方向に延びる中央溝５０Ａと、中央溝５０Ａの周方向一端部から径方向に傾斜して直線状に延設される第一側溝５０Ｂと、中央溝５０Ａの周方向他端部から径方向に傾斜して直線状に延設される第二側溝５０Ｃと、を備えている。また、円環溝３９と、溝部５０とは同一深さで形成されている。
第一側溝５０Ｂは、その終端部５０Ｄが周方向に向かって鋭角に形成されており、同様に第二側溝５０Ｃは、その終端部５０Ｅが周方向に向かって鋭角に形成されている。すなわち、溝部５０は、中央溝５０Ａの周方向の中心を通り径方向に延びる仮想線Ｐ２を基準に線対称に形成されている。また、円環溝３９と溝部５０を除く残りの領域は平坦なランド部４８となっており、同一高さで連なって形成されている。
図９において例えば実線矢印で示されるように、静止密封環５４に対して回転密封環（図示略）が紙面反時計回り方向に回転すると、溝部５０内の低圧側Ｌの被密封流体Ｒが第一側溝５０Ｂの終端部５０Ｄに向けて収束されて摺動面間に流出するようになっている。
一方、図９において点線矢印で示されるように、静止密封環５４に対して回転密封環（図示略）が紙面時計回り方向に回転すると、溝部５０内の低圧側Ｌの被密封流体Ｒが第二側溝５０Ｃの終端部５０Ｅに向けて収束されて摺動面間に流出するようになっている。
摺動面間のランド部４８を内径側に通過する被密封流体Ｒは、内径側端部に形成された円環溝３９に案内されることとなり、溝部５０へ導入されるようになっている。
このように、溝部５０は、仮想線Ｐ２を基準に線対称に形成されているので、静止密封環５４と回転密封環５との相対回転方向に限られず使用でき、円環溝３９が形成されているので、被密封流体Ｒの回収率が高い。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例１～５及び変形例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施例２～５では、凹溝としての円環溝と円弧溝と、動圧発生溝としてのスパイラル溝及び溝部とが同一深さだと説明したが、これに限られず、実施例１の変形例に示したように、凹溝と、動圧発生溝とを異なる深さとしてもよい。
また、円環溝９の底面９ｂと、スパイラル溝７の底面７ｂは、ランド部８と平行であると説明したが、この限りではなく、内径側または外径側に傾斜させ配設させてもよい。
また、円環溝９の径方向の幅は、全周に亘り等幅でなくてもよい。
また、円環溝９は静止密封環４の内径側の端部に形成されていたが、内径側の端部に加えて、中央部近傍にも設けることとし、摺動面に二重に円環溝を設けることとしてもよい。
また、前記実施例においては、円環溝９及びスパイラル溝７は静止密封環４に形成されていると説明したが、この限りではなく、回転密封環に円環溝及びスパイラル溝を設け、静止密封環の摺動面を平坦面にすることとしてもよい。
１ メカニカルシール（摺動部品）
２ 回転軸
３ シールカバー
４ 静止密封環
５ 回転密封環
７ スパイラル溝（動圧発生溝）
７ａ 連通部
８ ランド部
８ａ 外ランド部
８ｂ 内ランド部
９ 円環溝（凹溝）
９ａ 開放部
１４ 静止密封環
１９Ａ～１９Ｅ 円弧溝（凹溝）
２４ 静止密封環
２７ スパイラル溝（動圧発生溝）
２７Ａ～２７Ｅ スパイラル溝群
２８ 負圧発生溝
２９ 円環溝（凹溝）
３４ 静止密封環
３７ スパイラル溝（動圧発生溝）
３７Ａ～Ｅ スパイラル溝群
３９ 円環溝（凹溝）
４４ 静止密封環
４７ スパイラル溝（動圧発生溝）
５０ 溝部（動圧発生溝）
５４ 静止密封環
９０ 円環溝（凹溝）

Claims (4)

  1. 一対の摺動部品におけるいずれか一方の摺動部品の摺動面に、漏れ側から被密封流体側に延びる複数の動圧発生溝が形成されている摺動部品であって、
    前記一方の摺動面には、周方向に延びかつ漏れ側に開放された凹溝が形成されており、
    前記凹溝は、前記動圧発生溝と連通され、
    前記凹溝と前記動圧発生溝の境界において、前記凹溝の底面は、前記動圧発生溝の底面と同一高さで形成、あるいは、前記動圧発生溝の底面よりも高く形成されている摺動部品。
  2. 前記凹溝は、隣接する前記動圧発生溝と、径方向に重なって配設されている請求項１に記載の摺動部品。
  3. 前記凹溝は、環状に形成されている請求項１または２に記載の摺動部品。
  4. 前記凹溝は、前記一方側の摺動面の内径側端部に形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の摺動部品。
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