JPWO2014103630A1 - 摺動部品 - Google Patents

摺動部品 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014103630A1
JPWO2014103630A1 JP2014554270A JP2014554270A JPWO2014103630A1 JP WO2014103630 A1 JPWO2014103630 A1 JP WO2014103630A1 JP 2014554270 A JP2014554270 A JP 2014554270A JP 2014554270 A JP2014554270 A JP 2014554270A JP WO2014103630 A1 JPWO2014103630 A1 JP WO2014103630A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sliding
pressure fluid
fluid side
fluid
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014554270A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6121446B2 (ja
Inventor
壮敏 板谷
壮敏 板谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eagle Industry Co Ltd
Original Assignee
Eagle Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eagle Industry Co Ltd filed Critical Eagle Industry Co Ltd
Publication of JPWO2014103630A1 publication Critical patent/JPWO2014103630A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6121446B2 publication Critical patent/JP6121446B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • F16J15/3408Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
    • F16J15/3412Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • F16J15/3408Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
    • F16J15/3412Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities
    • F16J15/342Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with cavities with means for feeding fluid directly to the face
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/162Special parts or details relating to lubrication or cooling of the sealing itself
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • F16J15/3408Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface
    • F16J15/3424Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal at least one ring having an uneven slipping surface with microcavities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

密封と潤滑という相反する条件を両立させつつ、摺動面の流体を積極的に取り入れ排出させ循環させることにより、摺動面における堆積物発生を防止し、長期間にわたり摺動面の密封機能を維持させることのできる摺動部品を提供する。一対の摺動部品の互いに相対摺動する一方側の摺動面には、高圧流体側から入る入口部10a、高圧流体側に抜ける出口部10b、及び、前記入口部及び前記出口部とを連通する連通部10cから構成される流体循環溝10が設けられ、前記流体循環溝10は低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれる部分に正圧発生機構11が設けられ、前記正圧発生機構11は前記入口部10aに連通され、前記出口部及び前記高圧流体側とはランド部Rにより隔離されていることを特徴としている。

Description

本発明は、例えば、メカニカルシール、軸受、その他、摺動部に適した摺動部品に関する。特に、摺動面に流体を介在させて摩擦を低減させるとともに、摺動面から流体が漏洩するのを防止する必要のある密封環または軸受などの摺動部品に関する。
摺動部品の一例である、メカニカルシールにおいて、その性能は、漏れ量、摩耗量、及びトルクによって評価される。従来技術ではメカニカルシールの摺動材質や摺動面粗さを最適化することにより性能を高め、低漏れ、高寿命、低トルクを実現している。しかし、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更なる性能向上が求められており、従来技術の枠を超える技術開発が必要となっている。
そのような中で、例えば、水冷式エンジンの冷却に用いられるウォーターポンプのメカニカルシールにおいては、時間の経過とともに不凍液の1種であるLLCの添加剤、例えばシリケートやリン酸塩など(以下、「堆積物発生原因物質」という。)が、摺動面で濃縮され、堆積物が生成されメカニカルシールの機能が低下するおそれのあることが本件発明者において確認された。この堆積物の生成は薬品やオイルを扱う機器のメカニカルシールにおいても同様に発生する現象と考えられる。
従来のメカニカルシールにおいては、摺動面の摩擦発熱による摩耗や焼損の発生を防止するために、摺動面に流体層を形成させるべく流体導入溝を形成したものが知られている(例えば、特許文献1、2、3参照。)が、漏れ及び摩耗の低減に加えて、摺動面における堆積物の生成を防止するための方策を講じたものは提案されていないのが現状である。
特開平7−180772号公報 特開平7−224948号公報 米国特許第5498007号明細書
本発明は、密封と潤滑という相反する条件を両立させつつ、摺動面に対して流体を積極的に取り入れ、摺動面から排出させることにより、摺動面における堆積物発生原因物質の濃縮を防止し、ひいては堆積物発生を防止し、長期間にわたり摺動面の密封機能を維持させることのできる摺動部品を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明の摺動部品は、第1に、一対の摺動部品の互いに相対摺動する一方側の摺動面には、高圧流体側から入る入口部、高圧流体側に抜ける出口部、及び、前記入口部及び前記出口部とを連通する連通部から構成される流体循環溝が設けられ、前記流体循環溝は低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分に正圧発生機構が設けられ、前記正圧発生機構は前記入口部に連通され、前記出口部及び前記高圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴としている。
この特徴によれば、流体循環溝により摺動面に積極的に流体を取り入れ、摺動面から排出させて摺動面における流体の循環を図ることにより、摺動面における堆積物発生原因物質の濃縮を防止し、ひいては摺動面における堆積物発生を防止すると共に、正圧発生機構により摺動面間の流体膜を増加させることにより潤滑性能を向上させ、また、ランド部により密封することにより、密封と潤滑という相反する条件を両立させつつ、摺動面における堆積物発生を防止できる摺動部品を提供することができる。
また、本発明の摺動部品は、第2に、第1の特徴において、前記流体循環溝は、前記摺動面の周方向にランド部で隔離されて複数設けられることを特徴としている。
この特徴によれば、摺動面全体に均一に流体を取り入れることができる。
また、本発明の摺動部品は、第3に、第1または第2の特徴において、前記正圧発生機構は、レイリーステップ機構からなることを特徴とする請求項1又は2を特徴としている。
この特徴によれば、摺動面にレイリーステップを設けることで容易に正圧発生機構を形成することができる。
また、本発明の摺動部品は、第4に、第1ないし3のいずれかの特徴において、前記一方側の摺動面の前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側に連通され、低圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴としている。
この特徴によれば、正圧発生機構の設けられていないところの隣接する流体循環溝の間において高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させるもので、摺動面全体の密封性の向上を図ることができる。また、スパイラル溝は低圧流体側とはランド部により隔離されているため、静止時において漏洩が生じることもない。
また、本発明の摺動部品は、第5に、第1ないし3のいずれかの特徴において、前記一方側の摺動面の前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側及び低圧流体側に連通されていることを特徴としている。
この特徴によれば、正圧発生機構の設けられていないところの隣接する流体循環溝の間において高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させるもので、摺動面全体の密封性の向上を図ることができる。また、スパイラル溝は、低圧流体側にも連通しているため、スパイラル溝の低圧側において蒸気性キャビテーションが発生しにくいというメリットがある。
また、本発明の摺動部品は、第6に、第1ないし3のいずれかの特徴において、前記一方側の摺動面の前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側には、前記流体循環溝より浅い負圧発生溝からなる負圧発生機構が設けられ、前記負圧発生溝は前記入口部に連通され、前記出口部及び前記低圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴としている。
この特徴によれば、レイリーステップ機構の設けられていない部分であるところの隣接する流体循環溝の間において高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を負圧発生溝に取り込み、流体循環溝を介して高圧流体側に戻すことにより、密封性を向上させ、摺動面全体の密封性を向上させることができる。
また、本発明の摺動部品は、第7に、第6の特徴において、前記負圧発生機構は、逆レイリーステップ機構から構成されることを特徴としている。
この特徴によれば、摺動面に逆レイリーステップを設けることで容易に負圧発生機構を形成することができる。
また、本発明の摺動部品は、第8に、第1〜3、6又は7のいずれかの特徴において、一対の摺動部品の互いに相対摺動する他方側の摺動面には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側に連通され、低圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴としている。
この特徴によれば、特に、流体循環溝、正圧発生機構及び/又は負圧発生機構と、スパイラル溝とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝を全周にわたり連続して設けられるので密封性をより一層向上させることができる。
また、本発明の摺動部品は、第9に、第1〜3、6又は7のいずれかの特徴において、一対の摺動部品の互いに相対摺動する他方側の摺動面には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側及び低圧流体側に連通されていることを特徴としている。
この特徴によれば、特に、流体循環溝、正圧発生機構及び/又は負圧発生機構と、スパイラル溝とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝を全周にわたり連続して設けられるので密封性をより一層向上させることができる。
また、本発明の摺動部品は、第10に、一対の摺動部品の互いに相対摺動する一方側の摺動面には、高圧流体側から入る入口部、高圧流体側に抜ける出口部、及び、前記入口部及び前記出口部とを連通する連通部から構成される流体循環溝が設けられ、前記流体循環溝は低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分に正圧発生機構が設けられ、前記正圧発生機構は前記入口部に連通されており、前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側、並びに、前記正圧発生機構と前記出口部及び前記高圧流体側との間には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記スパイラル溝の設けられる面はランド部より低く、かつ、前記正圧発生溝より高く設定されることを特徴としている。
この特徴によれば、特に、流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝の設けられる面はランド部より低く設定されているため、この部分の液膜が厚くなり摩耗を低減することができる。
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
(1)流体循環溝により摺動面に積極的に流体を取り入れ、摺動面から排出させて摺動面における流体の循環を図ることにより、摺動面における堆積物発生原因物質の濃縮を防止し、ひいては摺動面における堆積物発生を防止すると共に、正圧発生機構により摺動面間の流体膜を増加させることにより潤滑性能を向上させ、また、ランド部により密封することにより、密封と潤滑という相反する条件を両立させつつ、摺動面における堆積物発生を防止できる摺動部品を提供することができる。
(2)流体循環溝を摺動面の周方向にランド部で隔離されて複数設けることにより、摺動面全体に均一に流体を取り入れることができる。
(3)正圧発生機構をレイリーステップ機構から構成することにより、摺動面にレイリーステップを設けることで容易に正圧発生機構を形成することができる。
(4)流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側に摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝を設け、スパイラル溝は、高圧流体側に連通され、低圧流体側とはランド部により隔離されていることにより、正圧発生機構の設けられていないところの隣接する流体循環溝の間において高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させるもので、摺動面全体の密封性の向上を図ることができる。また、スパイラル溝は低圧流体側とはランド部により隔離されているため、静止時において漏洩が生じることもない。
(5)流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側に摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝を設け、スパイラル溝は、高圧流体側及び低圧流体側に連通されていることにより、正圧発生機構の設けられていないところの隣接する流体循環溝の間において高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させるもので、摺動面全体の密封性の向上を図ることができる。また、スパイラル溝は、低圧流体側にも連通しているため、スパイラル溝の低圧側において蒸気性キャビテーションが発生しにくいというメリットがある。
(6)流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側に流体循環溝より浅い負圧発生溝からなる負圧発生機構が設け、負圧発生溝は前記入口部に連通され、出口部及び低圧流体側とはランド部により隔離されていることにより、レイリーステップ機構の設けられていない部分であるところの隣接する流体循環溝の間において高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を負圧発生溝に取り込み、流体循環溝を介して高圧流体側に戻すことにより、密封性を向上させ、摺動面全体の密封性を向上させることができる。
(7)負圧発生機構を逆レイリーステップ機構から構成することにより、摺動面に逆レイリーステップを設けることで容易に負圧発生機構を形成することができる。
(8)一対の摺動部品の互いに相対摺動する他方側の摺動面に摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝を設けることにより、特に、流体循環溝、正圧発生機構及び/又は負圧発生機構と、スパイラル溝とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝を全周にわたり連続して設けられるので密封性をより一層向上させることができる。
(9)スパイラル溝の設けられる面をランド部より低く、かつ、正圧発生溝より高く設定することにより、スパイラル溝の設けられる部分の液膜が厚くなり摩耗を低減することができる。
本発明の実施例1に係るメカニカルシールの一例を示す縦断面図である。 本発明の実施例1に係る摺動部品の摺動面を示したものであって、図(a)は流体循環溝が周方向に独立して複数設けられた場合、図(b)は流体循環溝が周方向に連通されるように設けられた場合、を示したものである。 レイリーステップ機構などからなる正圧発生機構及び逆レイリーステップ機構などからなる負圧発生機構を説明するためのものであって、図(a)はレイリーステップ機構を、図(b)は逆レイリーステップ機構を示したものである。 本発明の実施例2に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例2に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例3に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例3に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例4に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例4に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例5に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例6に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例7に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例8に係る摺動部品の摺動面を示したものである。 本発明の実施例9に係る摺動部品の摺動面を示したものである。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置などは、特に明示的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
図1ないし図3を参照して、本発明の実施例1に係る摺動部品について説明する。
なお、以下の実施例においては、摺動部品の一例であるメカニカルシールを例にして説明する。また、メカニカルシールを構成する摺動部品の外周側を高圧流体側(被密封流体側)、内周側を低圧流体側(大気側)として説明するが、本発明はこれに限定されることなく、高圧流体側と低圧流体側とが逆の場合も適用可能である。
図1は、メカニカルシールの一例を示す縦断面図であって、摺動面の外周から内周方向に向かって漏れようとする高圧流体側の被密封流体を密封する形式のインサイド形式のものであり、高圧流体側のポンプインペラ(図示省略)を駆動させる回転軸1側にスリーブ2を介してこの回転軸1と一体的に回転可能な状態に設けられた一方の摺動部品である円環状の回転環3と、ポンプのハウジング4に非回転状態かつ軸方向移動可能な状態で設けられた他方の摺動部品である円環状の固定環5とが設けられ、固定環5を軸方向に付勢するコイルドウェーブスプリング6及びベローズ7によって、ラッピング等によって鏡面仕上げされた摺動面S同士で密接摺動するようになっている。すなわち、このメカニカルシールは、回転環3と固定環5との互いの摺動面Sにおいて、被密封流体が回転軸1の外周から大気側へ流出するのを防止するものである。
なお、図1では、回転環3の摺動面の幅が固定環5の摺動面の幅より広い場合を示しているが、これに限定されることなく、逆の場合においても本発明を適用出来ることはもちろんである。
図2は、本発明の実施例1に係る摺動部品の摺動面を示したものであって、ここでは、図2の固定環5の摺動面に流体循環溝が形成される場合を例にして説明する。
なお、回転環3の摺動面に流体循環溝が形成される場合も基本的には同様であるが、その場合、流体循環溝は被密封流体側に連通すればよいため、摺動面の外周側まで設けられる必要はない。
図2(a)において、固定環5の摺動面の外周側が高圧流体側であり、また、内周側が低圧流体側、例えば大気側であり、相手摺動面は反時計方向に回転するものとする。
固定環5の摺動面には、高圧流体側に連通されると共に低圧流体側とは摺動面の平滑部R(本発明においては、「ランド部」ということがある。)により隔離された流体循環溝10が周方向に複数設けられている。
流体循環溝10は、高圧流体側から入る入口部10a、高圧流体側に抜ける出口部10b、及び、入口部10a及び出口部10bとを周方向に連通する連通部10cから構成され、低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。流体循環溝10は、摺動面において腐食生成物などを含む流体が濃縮されることを防止するため、積極的に高圧流体側から被密封流体を摺動面上に導入し排出するという役割を担うものであり、相手摺動面の回転方向に合わせて摺動面上に被密封流体を取り入れ、かつ、排出しやすいように入口部10a及び出口部10bが形成される一方、漏れを低減するため、低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。本例では、入口部10a及び出口部10bは摺動面の中心から放射方向に向けた直線状に形成されているが、特にこれに限定されるものではなく、入口部10a及び出口部10bの傾きをさらに大きくしてもよく、また、直線状ではなく曲線状(円弧状など)にしてもよい。また、流体循環溝10の幅及び深さは、被密封流体の圧力、種類(粘性)などに応じて最適なものに設定される。
流体循環溝10が設けられた摺動面には、流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれる部分に流体循環溝10より浅い正圧発生溝11aを備える正圧発生機構11が設けられている。正圧発生機構11は、正圧(動圧)を発生することにより摺動面間の流体膜を増加させ、潤滑性能を向上させるものである。
正圧発生溝11aは流体循環溝10の入口部に連通し、出口部10b及び高圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。
本例では、正圧発生機構11は、流体循環溝10の入口部10aに連通する正圧発生溝11a及びレイリーステップ11bを備えたレイリーステップ機構から構成されるが、これに限定されることなく、例えば、ダム付きフェムト溝で構成してもよく、要は、正圧を発生する機構であればよい。
なお、レイリーステップ機構及び逆レイリーステップ機構については、後に、詳しく説明する。
図2(b)は、主に、流体循環溝が周方向に連通するように設けられている点で図2(a)と相違するが、基本的には図2(a)と類似している。
図2(b)において、図2(a)と同様に、高圧流体側に連通されると共に低圧流体側とは摺動面の平滑部Rにより隔離された流体循環溝15の入口部15a及び出口部15bが対をなすように周方向に複数設けられ、連通部15cは、対をなす入口部15a及び出口部15bを連通すると共に、全周に延び、すべての流体循環溝15の連通部を連通している。また、流体循環溝15の入口部15a及び出口部15bは、例えば、中心線O−Oを基準にして高圧流体側に向けて広がると共に、対称に形成され、入口部15a及び出口部15bの交差角は鈍角(例えば、約120°)をなすように設定されている。
流体循環溝15と高圧流体側とで囲まれる部分には、正圧発生溝16a及びレイリーステップ16bを備えたレイリーステップ機構16が設けられている。図2(b)では、流体循環溝15の連通部15cが全周に延びているため、隣接する流体循環溝15の間においても流体循環溝15と高圧流体側とで囲まれる部分が形成されることから、この部分にも、レイリーステップ機構16を設けている。そのため、レイリーステップ機構16が周方向に密に設けられることになり、正圧が周方向に連続的に発生され、摺動面間の流体膜を増加させることにより潤滑性能を向上させる面で好ましいものとなっている。
以上説明したように、実施例1の構成によれば、流体循環溝10、15により摺動面に流体が積極的に導かれ排出されることにより摺動面間の流体が循環し、堆積物発生原因物質などを含む流体の濃縮および摩耗粉や異物の滞留が防止され、ひいては堆積物の形成が防止され、長期間にわたり摺動面の密封機能を維持することができる。その際、流体循環溝10、15はランド部Rにより低圧流体側と隔離されているため、流体循環溝10、15から低圧流体側への流体の漏洩を低減できると共に、静止時における漏洩も防止できる。また、同時に、正圧発生機構11、16により、摺動面間の流体膜を増加させることにより潤滑性能を向上させ、摺動面間の流体の循環をより一層促すことができる。正圧発生機構11、16は流体循環溝10、15の入口部10a、15aを利用する形で構成されるため、正圧発生機構11、16の作製を簡素化できる。
ここで、図3を参照しながら、レイリーステップ機構などからなる正圧発生機構及び逆レイリーステップ機構などからなる負圧発生機構を説明する。
図3(a)において、相対する摺動部品である回転環3、及び、固定環5が矢印で示すように相対摺動する。例えば、固定環5の摺動面には、相対的移動方向と垂直かつ上流側に面してレイリーステップ11bが形成され、該レイリーステップ11bの上流側には正圧発生溝であるグルーブ部11aが形成されている。相対する回転環3及び固定環5の摺動面は平坦である。
回転環3及び固定環5が矢印で示す方向に相対移動すると、回転環3及び固定環5の摺動面間に介在する流体が、その粘性によって、回転環3または固定環5の移動方向に追随移動しようとするため、その際、レイリーステップ11bの存在によって破線で示すような正圧(動圧)を発生する。
なお、10a、10bは流体循環溝の入口部、出口部を、また、Rはランド部を示す。
図3(b)においても、相対する摺動部品である回転環3、及び、固定環5が矢印で示すように相対摺動するが、回転環3及び固定環5の摺動面には、相対的移動方向と垂直かつ下流側に面して逆レイリーステップ11b’が形成され、該逆レイリーステップ11b’の下流側には負圧発生溝であるグルーブ部11a’が形成されている。相対する回転環3及び固定環5の摺動面は平坦である。
回転環3及び固定環5が矢印で示す方向に相対移動すると、回転環3及び固定環5の摺動面間に介在する流体が、その粘性によって、回転環3または固定環5の移動方向に追随移動しようとするため、その際、逆レイリーステップ11b’の存在によって破線で示すような負圧(動圧)を発生する。
なお、10a、10bは流体循環溝の入口部、出口部を、また、Rはランド部を示す。
図4及び図5を参照して、本発明の実施例2に係る摺動部品について説明する。
実施例2に係る摺動部品は、流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝12を摺動面に付加的に設けた点で実施例1の摺動部品と相違するが、その他の基本構成は実施例1と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図4(a)に示す固定環5は、図2(a)の固定環5の摺動面にスパイラル溝12を付加的に設けたものであり、固定環5の摺動面の流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれる部分の外側、すなわち、隣接する流体循環溝10と10との間には、回転環3と固定環5との相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝12が設けられている。図4において、スパイラル溝12は、内周側から外周側に向けて反時計方向に傾斜するように曲線状(スパイラル状)に複数本設けられ、高圧流体側には連通され、低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。スパイラル溝12は、高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させる役割を果たすもので、正圧発生機構11の設けられていないところの隣接する流体循環溝10と10との間における漏洩を防止し、摺動面全体の密封性の向上に寄与するものである。また、スパイラル溝12は低圧流体側とはランド部Rにより隔離されているため、静止時において漏洩が生じることもない。
図4(b)に示す固定環5は、流体循環溝20の形状が図4(a)の流体循環溝10と異なり、それに伴い、レイリーステップ機構21の平面形状も若干異なるが、その他の基本構成は図4(a)と同じである。
図4(b)における流体循環溝20は、出口部20b及び連通部20cの溝幅が入口部20aに比べて狭く、また、出口部20bの傾斜角度が入口部20aに比べて大きく、中心線O−Oに対して非対称をなしている。また、レイリーステップ機構21のレイリーステップ21bも出口部20bに沿うようにして傾斜角度が大きく設定されている。さらに、スパイラル溝22の傾斜角も出口部20bに沿うように大きく設定されている。
本例における流体循環溝20は、入口部20aに取り込まれた流体に対して連通部20c及び出口部20bにおける絞り作用により流体を摺動面により多く分散させることができると共に、出口部20bが流体を排出しやすい角度に設定されているため排出能力をアップでき、摺動面における堆積物発生原因物質などを含む流体の濃縮を防止すると共に、摺動面全体の密封性を向上させ、静止時における漏洩を防止するものである。
図5(a)に示す固定環5は、流体循環溝25の形状が図4(a)及び(b)と異なると共に、流体循環溝25が周方向に4等配で設けられている点で相違するが、その他の基本構成は図4(a)(b)と同じである。
図5(a)において、流体循環溝25は、入口部25a及び出口部25bの傾斜角度が大きく設定され、両者は低圧流体側(図5においては内周側)において交差するように配設され、この交叉部が連通部25cを形成している。入口部25aと出口部25bとの交叉角度は鈍角(例えば、約150°)である。固定環5の摺動面の流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれる部分の外側、すなわち、隣接する流体循環溝25と25との間には、回転環3と固定環5との相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝28が設けられている。
また、図5(b)に示す固定環5は、流体循環溝25の形状が略直線状をなしている点で図4(a)及び(b)と異なると共に、流体循環溝25が周方向に3等配で設けられている点で相違するが、その他の基本構成は図4(a)(b)と同じである。
図5(a)に示す流体循環溝25は、入口部25a及び出口部25bの傾斜角度が大きいため、入口部25aへの流体の流入及び出口部25bからの流体の排出が容易であり、また、低圧流体側に近い連通部25cの長さが短いことから、連通部25cから低圧流体側への漏洩をより一層防止することができる。
また、図5(b)に示す流体循環溝25は、入口部25a、連通部25c及び出口部25bが略直線状をなしているため、入口部25aから出口部25bへの流体の流通が容易であり、さらに、連通部25cから低圧流体側への漏洩もない。
図6及び図7を参照して、本発明の実施例3に係る摺動部品について説明する。
実施例3に係る摺動部品は、流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝13が低圧流体側に連通するように設けられている点で、図4及び図5の実施例2と相違するが、その他の基本構成は図4及び図5の実施例2と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図6(a)に示す固定環5は、図4(a)と同じ流体循環溝10及びレイリーステップ機構11を備えるものであるが、流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれた部分の外側に設けられるスパイラル溝13は低圧流体側にも連通されている。
また、図6(b)に示す固定環5は、流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれた部分であってレイリーステップ機構11を除く部分にもスパイラル溝13’が高圧流体側に連通するように設けられている。
さらに、図7(a)に示す固定環5は、レイリーステップ機構11部分にもスパイラル溝13’が高圧流体側に連通するように設けられている。
図6及び図7に示す流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれた部分の外側に設けられるスパイラル溝13は、低圧流体側にも連通しているため、スパイラル溝13の低圧側において蒸気性キャビテーションが発生しにくいというメリットがある。また、図6(b)に示す固定環5は、流体循環溝10と高圧流体側とで囲まれた部分であってレイリーステップ機構11を除く部分にもスパイラル溝13’が設けられているため、スパイラル溝13’の部分においても流体を高圧流体側に排出するため、漏れを一層低減できる。また、図7(a)に示す固定環5は、スパイラル溝加工を簡単にできる。しかし、レイリーステップ機構11の正圧発生量が減少するデメリットもある。
図7(b)に示す固定環5は、図5(a)と同じ流体循環溝25及びレイリーステップ機構26を備えるものであるが、流体循環溝25の外側に設けられるスパイラル溝29は低圧流体側に連通されている。また、流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分であってレイリーステップ機構26を除く部分にはスパイラル溝29’が高圧流体側に連通するように設けられている。この場合、スパイラル溝加工を簡単にするために流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分およびレイリーステップ機構26部分のスパイラル溝29’が高圧流体側に連通するように設けられてもよい。しかし、レイリーステップ機構の正圧発生量が減少するデメリットもある。
本例における流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分の外側に設けられるスパイラル溝29は、低圧流体側に連通されているため、スパイラル溝29の低圧側において蒸気性キャビテーションが発生しにくいというメリットがある。
一方、流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分のスパイラル溝29’は、高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする流体を高圧流体側に排出するため、漏洩をさらに低減する効果がある。
図8及び図9を参照して、本発明の実施例4に係る摺動部品について説明する。
実施例4に係る摺動部品は、スパイラル溝の代わりに逆レイリーステップ機構27を設ける点で図5(a)に示す実施例2と相違するが、その他の基本構成は図5(a)と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図8(a)において、固定環5の摺動面には、周方向に6等配に配設された流体循環溝25及びレイリーステップ機構26が設けられ、さらに、流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分の外側、すなわち、隣接する流体循環溝25、25の間には、流体循環溝25より浅い負圧発生溝を構成するグルーブ27a及び逆レイリーステップ27bからなる負圧発生機構を構成する逆レイリーステップ機構27が設けられている。グルーブ27aは入口部25aに連通し、出口部25b及び低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。
図8(b)は、流体循環溝25が周方向に4等配に配設され、隣接する流体循環溝25、25の間に設けられる逆レイリーステップ機構27のグルーブ27aが図6(a)のグルーブ27aより周方向に長く形成される点で図8(a)と相違するが、その他の構成は図8(a)と同じである。
また、図9は、図8(b)に示す摺動面において、逆レイリーステップ機構27のグルーブ27aにスパイラル溝28’が付加的に設けられる点で図8(b)と相違するが、その他の構成は図8(b)と同じである。図9に示す摺動面においては、逆レイリーステップ機構27のグルーブ27aに吸入された流体はスパイラル溝28’で効率よく排出される。
本実施例4において、負圧発生機構を構成する逆レイリーステップ機構27は、負圧の発生により高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体をグルーブ27aに取り込み、流体循環溝25を介して高圧流体側に戻し、密封性を向上させる役割を果たすもので、レイリーステップ機構26の設けられていない部分であるところの隣接する流体循環溝25と25との間における漏洩を防止し、摺動面全体の密封性を向上させるものである。
なお、レイリーステップ機構26及び逆レイリーステップ機構27の等配数やレイリーステップ機構26と逆レイリーステップ機構27の長さの比は、適宜最適なものを選定できる。
図10を参照して、本発明の実施例5に係る摺動部品について説明する。
実施例5に係る摺動部品は、スパイラル溝12を他方の摺動面に設ける点で図4(a)に示す実施例2と相違するが、その他の基本構成は図4(a)と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図10において、図(a)は一方の摺動環である固定環5を示しており、図(b)は他方の摺動環である回転環3を示している。
固定環5の摺動面には、流体循環溝10及び正圧発生機構11が設けられている。
回転環3の摺動面には、回転環3と固定環5との相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝12が全周にわたり設けられている。図7(b)では、スパイラル溝12は、内周側から外周側に向けて時計方向に傾斜するように曲線状(スパイラル状)に複数本設けられ、高圧流体側には連通され、低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。スパイラル溝12は、高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させる役割を果たすもので、周方向に連続して設けられるため摺動面全体の密封性を一層向上させることができる。
本実施例5においては、流体循環溝10及び正圧発生機構11と、スパイラル溝12とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝12を全周にわたり連続して設けられるので密封性能を向上させる効果がある。さらに、スパイラル溝12がランド部Rにより隔離されているため、静止時において漏れが発生することもない。
図11を参照して、本発明の実施例6に係る摺動部品について説明する。
実施例6に係る摺動部品は、スパイラル溝13を他方の摺動面に設ける点で図10に示す実施例5と共通するが、スパイラル溝13が低圧流体側に連通されている点で図7に示す実施例5と相違する。
図11において、図(a)は一方の摺動環である固定環5を示しており、図(b)は他方の摺動環である回転環3を示している。
固定環5の摺動面には、流体循環溝10及び正圧発生機構11が設けられている。
回転環3の摺動面には、回転環3と固定環5との相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝13が全周にわたり設けられている。図11(b)では、スパイラル溝13は、内周側から外周側に向けて時計方向に傾斜するように曲線状(スパイラル状)に複数本設けられ、高圧流体側及び低圧流体側に連通されている。
本例におけるスパイラル溝13は、低圧流体側に連通しているため、スパイラル溝13の低圧側において蒸気性キャビテーションが発生しにくいというメリットがある。しかし、静止時の漏洩を防止できないというデメリットもある。
本実施例6においては、特に、流体循環溝10及び正圧発生機構11と、スパイラル溝13とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝13を全周にわたり連続して設けられるので密封性能を一層向上させる効果がある。
図12を参照して、本発明の実施例7に係る摺動部品について説明する。
実施例7に係る摺動部品は、流体循環溝25を設ける側の一方の摺動面は図8(a)に示す実施例4と同じであり、他方の摺動面には、図10に示す実施例5と同様のスパイラル溝12を設けたものである。
図12において、図(a)は一方の摺動環である固定環5を示しており、図(b)は他方の摺動環である回転環3を示している。
図12(a)において、固定環5の摺動面には、周方向に6等配に配設された流体循環溝25及び正圧発生機構26が設けられ、さらに、流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分の外側、すなわち、隣接する流体循環溝25、25の間には、流体循環溝25より浅い負圧発生溝を構成するグルーブ27aからなる負圧発生機構を構成する逆レイリーステップ機構27が設けられている。グルーブ27aは入口部25aに連通し、出口部25b及び低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。
また、図12(b)において、回転環3の摺動面には、回転環3と固定環5との相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝12が全周にわたり設けられている。本例においてスパイラル溝12は、図12(b)では内周側から外周側に向けて時計方向に傾斜するように曲線状(スパイラル状)に複数本設けられ、高圧流体側には連通され、低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。スパイラル溝12は、高圧流体側から低圧流体側に漏洩しようとする被密封流体を高圧流体側に押し戻し、密封性を向上させる役割を果たすもので、摺動面全体の密封を向上させるものである。
本実施例7においては、特に、流体循環溝25及び正圧発生機構26と、スパイラル溝12とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝12を全周にわたり連続して設けられるので密封性能を向上させる効果がある。さらに、スパイラル溝12がランド部Rにより隔離されているため、静止時において漏れが発生することもない。
図13を参照して、本発明の実施例8に係る摺動部品について説明する。
実施例8に係る摺動部品は、スパイラル溝13を他方の摺動面に設ける点で図12に示す実施例7と共通するが、スパイラル溝13が低圧流体側に連通されている点で図12に示す実施例7と相違する。
図13において、図(a)は一方の摺動環である固定環5を示しており、図(b)は他方の摺動環である回転環3を示している。
固定環5の摺動面には、周方向に6等配に配設された流体循環溝25及び正圧発生機構26が設けられ、さらに、流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分の外側、すなわち、隣接する流体循環溝25、25の間には、流体循環溝25より浅い負圧発生溝を構成するグルーブ27aからなる負圧発生機構を構成する逆レイリーステップ機構27が設けられている。グルーブ27aは入口部25aに連通し、出口部25b及び低圧流体側とはランド部Rにより隔離されている。
回転環3の摺動面には、回転環3と固定環5との相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝13が全周にわたり設けられている。本例においてスパイラル溝13は、図13(b)では内周側から外周側に向けて時計方向に傾斜するように曲線状(スパイラル状)に複数本設けられ、高圧流体側及び低圧流体側に連通されている。
本例におけるスパイラル溝13は、低圧流体側に連通しているため、スパイラル溝13の低圧側において蒸気性キャビテーションが発生しにくいというメリットがある。しかし、静止時の漏洩を防止できないというデメリットもある。
本実施例8においては、特に、流体循環溝25、正圧発生機構26及び負圧発生機構27と、スパイラル溝13とが別の摺動面に設けられるため、加工が容易であり、また、スパイラル溝13を全周にわたり連続して設けられるので密封性能を向上させる効果がある。
図14を参照して、本発明の実施例9に係る摺動部品について説明する。
実施例9に係る摺動部品は、流体循環溝と高圧流体側とで囲まれた部分であってレイリーステップ機構26を除く部分にもスパイラル溝28’が設けられている点、並びに、該スパイラル溝28’及び流体循環溝と高圧流体側とで囲まれた部分の外側に設けられるスパイラル溝28の面がランド部Rより低く、レイリーステップ機構26のグルーブ26aより高い位置に設定される点で、図5(a)に示す実施例2と相違するが、その他の基本構成は図5(a)に示す実施例2と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図14において、固定環5の摺動面には、流体循環溝25及びレイリーステップ機構26が周方向に4等配で設けられ、流体循環溝25の入口部25a及び出口部25bの傾斜角度が大きく設定され、両者は低圧流体側(図14においては内周側)において交差するように配設され、この交点が連通部25cを形成している。入口部25aと出口部25bとの交叉角度は鈍角(例えば、約150°)をなしている。
また、流体循環溝25と高圧流体側とで囲まれた部分であってレイリーステップ機構26を除く部分にもスパイラル溝28’が設けられている。また、流体循環溝と高圧流体側とで囲まれた部分の外側には流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝28が設けられている。そして、これらのスパイラル溝28、28’の設けられる面は、ランド部Rより低く、レイリーステップ機構26のグルーブ26aより高い位置に設定されている。
なお、スパイラル溝加工を簡単にするため、レイリーステップ機構26部分にもスパイラル溝29’が高圧流体側に連通するように設けられてもよい。
本実施例9においては、特に、流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝28、28’の設けられる面はランド部Rより低く設定されているため、この部分の液膜が厚くなり摩耗を低減することができる。
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、前記実施例では、摺動部品をメカニカルシール装置における一対の回転用密封環及び固定用密封環のいずれかに用いる例について説明したが、円筒状摺動面の軸方向一方側に潤滑油を密封しながら回転軸と摺動する軸受の摺動部品として利用することも可能である。
また、例えば、前記実施例では、外周側に高圧の被密封流体が存在する場合について説明したが、内周側が高圧流体の場合にも適用できる。
また、例えば、前記実施例では、摺動部品を構成するメカニカルシールの固定環に流体循環溝、正圧発生機構及び負圧発生機構又はスパイラル溝を設ける場合、について説明したが、これとは逆に、回転環に流体循環溝、正圧発生機構及び負圧発生機構又はスパイラル溝を設けてもよい。その場合、流体循環溝及びスパイラル溝は回転環の外周側まで設けられる必要はなく、被密封流体側と連通すればよい。
1 回転軸
2 スリーブ
3 回転環
4 ハウジング
5 固定環
6 コイルドウェーブスプリング
7 ベローズ
10 流体循環溝
11 正圧発生機構(レイリーステップ機構)
12 スパイラル溝
13、13’ スパイラル溝
15 流体循環溝
16 正圧発生機構(レイリーステップ機構)
20 流体循環溝
21 正圧発生機構(レイリーステップ機構)
22 スパイラル溝
25 流体循環溝
26 正圧発生機構(レイリーステップ機構)
27 負圧発生機構(逆レイリーステップ機構)
28、28’ スパイラル溝
29、29’ スパイラル溝
R ランド部

Claims (10)

  1. 一対の摺動部品の互いに相対摺動する一方側の摺動面には、高圧流体側から入る入口部、高圧流体側に抜ける出口部、及び、前記入口部及び前記出口部とを連通する連通部から構成される流体循環溝が設けられ、前記流体循環溝は低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分に正圧発生機構が設けられ、前記正圧発生機構は前記入口部に連通され、前記出口部及び前記高圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴とする摺動部品。
  2. 前記流体循環溝は、前記摺動面の周方向にランド部で隔離されて複数設けられることを特徴とする請求項1記載の摺動部品。
  3. 前記正圧発生機構は、レイリーステップ機構からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の摺動部品。
  4. 前記一方側の摺動面の前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側に連通され、低圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の摺動部品。
  5. 前記一方側の摺動面の前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側及び低圧流体側に連通されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の摺動部品。
  6. 前記一方側の摺動面の前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側には、前記流体循環溝より浅い負圧発生溝からなる負圧発生機構が設けられ、前記負圧発生溝は前記入口部に連通され、前記出口部及び前記低圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の摺動部品。
  7. 前記負圧発生機構は、逆レイリーステップ機構から構成されることを特徴とする請求項6記載の摺動部品。
  8. 一対の摺動部品の互いに相対摺動する他方側の摺動面には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側に連通され、低圧流体側とはランド部により隔離されていることを特徴とする請求項1〜3、6又は7のいずれか1項に記載の摺動部品。
  9. 一対の摺動部品の互いに相対摺動する他方側の摺動面には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、高圧流体側及び低圧流体側に連通されていることを特徴とする請求項1〜3、6又は7のいずれか1項に記載の摺動部品。
  10. 一対の摺動部品の互いに相対摺動する一方側の摺動面には、高圧流体側から入る入口部、高圧流体側に抜ける出口部、及び、前記入口部及び前記出口部とを連通する連通部から構成される流体循環溝が設けられ、前記流体循環溝は低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分に正圧発生機構が設けられ、前記正圧発生機構は前記入口部に連通されており、前記流体循環溝と高圧流体側とで囲まれる部分の外側、並びに、前記正圧発生機構と前記出口部及び前記高圧流体側との間には、前記摺動部品の相対摺動により流体を高圧流体側に排出するスパイラル溝が設けられ、前記スパイラル溝は、低圧流体側とはランド部により隔離されており、前記スパイラル溝の設けられる面はランド部より低く、かつ、前記正圧発生機構より高く設定されることを特徴とする摺動部品。
JP2014554270A 2012-12-25 2013-12-04 摺動部品 Active JP6121446B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012280647 2012-12-25
JP2012280647 2012-12-25
PCT/JP2013/082535 WO2014103630A1 (ja) 2012-12-25 2013-12-04 摺動部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014103630A1 true JPWO2014103630A1 (ja) 2017-01-12
JP6121446B2 JP6121446B2 (ja) 2017-04-26

Family

ID=51020724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014554270A Active JP6121446B2 (ja) 2012-12-25 2013-12-04 摺動部品

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9151389B2 (ja)
EP (1) EP2940354B1 (ja)
JP (1) JP6121446B2 (ja)
CN (1) CN104520616B (ja)
AU (1) AU2013367599B2 (ja)
WO (1) WO2014103630A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10443737B2 (en) 2014-11-08 2019-10-15 Eagle Industry Co., Ltd. Slide component

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6204974B2 (ja) * 2013-03-17 2017-09-27 イーグル工業株式会社 摺動部品
AU2014362550B2 (en) 2013-12-09 2017-06-08 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
US9677670B2 (en) 2013-12-09 2017-06-13 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding parts
CN106574725B (zh) * 2014-09-04 2019-04-16 伊格尔工业股份有限公司 机械密封件
US10344867B2 (en) * 2014-09-20 2019-07-09 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
AU2015319396B2 (en) * 2014-09-20 2018-07-05 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
EP3204666B1 (en) * 2014-10-06 2019-04-10 John Crane Inc. Mechanical seal with hydro-pad face profile
AU2016213259A1 (en) * 2015-01-31 2017-07-27 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding part
WO2016186019A1 (ja) * 2015-05-19 2016-11-24 イーグル工業株式会社 摺動部品
EP3315832B1 (en) * 2015-06-27 2020-01-15 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
WO2017002646A1 (ja) * 2015-06-27 2017-01-05 イーグル工業株式会社 摺動部品
WO2018105505A1 (ja) * 2016-12-07 2018-06-14 イーグル工業株式会社 しゅう動部品
US11543033B2 (en) * 2016-12-29 2023-01-03 Eagle Industry Co., Ltd. Mechanical seal
WO2018139231A1 (ja) * 2017-01-30 2018-08-02 イーグル工業株式会社 摺動部品
CN107524806B (zh) * 2017-07-11 2019-02-01 浙江工业大学 火山口状织构形状的仿贝壳型槽液体润滑机械密封结构
US10907684B2 (en) * 2017-08-28 2021-02-02 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding part
KR102352197B1 (ko) * 2017-09-05 2022-01-17 이구루코교 가부시기가이샤 슬라이딩 부품
US20190195078A1 (en) * 2017-12-21 2019-06-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Contacting face seal
DE102018205104B4 (de) * 2018-04-05 2019-11-07 Carl Freudenberg Kg Gleitring mit Mikrostruktur sowie Herstellungsverfahren dafür
JP7201690B2 (ja) * 2018-08-01 2023-01-10 イーグル工業株式会社 摺動部品
KR102629500B1 (ko) 2018-08-24 2024-01-25 이구루코교 가부시기가이샤 슬라이딩 부재
WO2020071274A1 (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 イーグル工業株式会社 摺動部材
EP3889474A4 (en) 2018-11-30 2022-08-10 Eagle Industry Co., Ltd. SLIDE COMPONENT
JP7345998B2 (ja) 2018-12-21 2023-09-19 イーグル工業株式会社 摺動部品
EP3922871B1 (en) 2019-02-04 2024-01-24 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
EP3926186A4 (en) 2019-02-14 2022-11-16 Eagle Industry Co., Ltd. SLIDE COMPONENT
EP3926188A4 (en) * 2019-02-15 2022-11-09 Eagle Industry Co., Ltd. SLIDING COMPONENTS
CN113454353B (zh) 2019-02-21 2023-05-02 伊格尔工业股份有限公司 滑动部件
JP7262895B2 (ja) * 2019-03-22 2023-04-24 イーグル工業株式会社 摺動部品
EP4345343A3 (en) 2019-07-26 2024-06-19 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding component
JP7341778B2 (ja) * 2019-08-05 2023-09-11 Nok株式会社 密封装置および密封構造

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57146955A (en) * 1981-03-06 1982-09-10 Shinsaku Kaguchi Sealing device for rotary member
JPS6449771A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Mitsubishi Electric Corp Mechanical seal
JPH01133572U (ja) * 1988-03-08 1989-09-12
JPH0417570U (ja) * 1990-06-01 1992-02-13
JPH04101077U (ja) * 1991-02-01 1992-09-01 三菱重工業株式会社 シール装置
JPH0735242A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触形軸封装置
US6446976B1 (en) * 2000-09-06 2002-09-10 Flowserve Management Company Hydrodynamic face seal with grooved sealing dam for zero-leakage

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1366960A (fr) * 1963-06-07 1964-07-17 Rateau Soc Garniture d'étanchéité pour arbre rotatif
US4420162A (en) * 1980-11-04 1983-12-13 Eagle Industry Co., Ltd. Mechanical seal and method of forming a sliding surface thereof
JPH06105105B2 (ja) * 1989-03-03 1994-12-21 日本ピラー工業株式会社 端面非接触形メカニカルシール
US5501470A (en) 1992-12-11 1996-03-26 Nippon Pillar Packing Co., Ltd. Non-contacting shaft sealing device with grooved face pattern
JPH07180772A (ja) 1993-12-22 1995-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸封装置
US5498007A (en) 1994-02-01 1996-03-12 Durametallic Corporation Double gas barrier seal
JPH07224948A (ja) 1994-02-15 1995-08-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メカニカルシール
DE19722870C2 (de) * 1996-12-06 2000-09-07 Karl Uth Gasgeschmierte Gleitringdichtung
US7059771B2 (en) * 2002-05-17 2006-06-13 Nidec Sankyo Corporation Motors with oil dynamic pressure bearing, oil dynamic pressure bearing devices and method for manufacturing the same
CN201363417Y (zh) * 2009-03-03 2009-12-16 丹东克隆集团有限责任公司 高性能机械密封端面
CN101776152B (zh) * 2010-03-05 2013-08-21 北京化工大学 外加压式动静压气体润滑密封装置
EP3321548B1 (en) * 2010-10-06 2019-12-11 Eagle Industry Co., Ltd. Sliding part
CN102588600B (zh) * 2012-02-15 2015-04-22 浙江工业大学 具有回流功能的型槽端面非接触式机械密封

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57146955A (en) * 1981-03-06 1982-09-10 Shinsaku Kaguchi Sealing device for rotary member
JPS6449771A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Mitsubishi Electric Corp Mechanical seal
JPH01133572U (ja) * 1988-03-08 1989-09-12
JPH0417570U (ja) * 1990-06-01 1992-02-13
JPH04101077U (ja) * 1991-02-01 1992-09-01 三菱重工業株式会社 シール装置
JPH0735242A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触形軸封装置
US6446976B1 (en) * 2000-09-06 2002-09-10 Flowserve Management Company Hydrodynamic face seal with grooved sealing dam for zero-leakage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10443737B2 (en) 2014-11-08 2019-10-15 Eagle Industry Co., Ltd. Slide component

Also Published As

Publication number Publication date
CN104520616B (zh) 2016-08-24
WO2014103630A1 (ja) 2014-07-03
CN104520616A (zh) 2015-04-15
US9151389B2 (en) 2015-10-06
EP2940354A4 (en) 2016-08-03
JP6121446B2 (ja) 2017-04-26
AU2013367599A1 (en) 2015-07-23
EP2940354B1 (en) 2018-06-13
US20150226334A1 (en) 2015-08-13
AU2013367599B2 (en) 2016-07-21
EP2940354A1 (en) 2015-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6121446B2 (ja) 摺動部品
JP6275692B2 (ja) 摺動部品
JP6305432B2 (ja) 摺動部品
JP6305428B2 (ja) 摺動部品
JP6522000B2 (ja) 摺動部品
JP7043414B2 (ja) しゅう動部品
JP6910371B2 (ja) しゅう動部品
JP6204974B2 (ja) 摺動部品
JP6345695B2 (ja) 摺動部品
US11608897B2 (en) Slide component
JP6518398B2 (ja) 摺動部品
JP6309014B2 (ja) 摺動部品
US10344867B2 (en) Sliding component

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170329

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6121446

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250