KR20230164724A - 슬라이딩 부품 - Google Patents

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KR20230164724A
KR20230164724A KR1020237037780A KR20237037780A KR20230164724A KR 20230164724 A KR20230164724 A KR 20230164724A KR 1020237037780 A KR1020237037780 A KR 1020237037780A KR 20237037780 A KR20237037780 A KR 20237037780A KR 20230164724 A KR20230164724 A KR 20230164724A
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KR1020237037780A
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켄타 우치다
타다츠구 이무라
이와 오우
쇼고 후쿠다
히로시 스즈키
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이구루코교 가부시기가이샤
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Abstract

동압 발생홈의 종단부에서 정압을 확실하게 발생시킬 수 있는 슬라이딩 부품을 제공한다. 회전 기계의 상대 회전하는 개소에 배치되고 다른 슬라이딩 부품(20)과 상대 슬라이딩하고, 그 슬라이딩면(11)에는, 시단부(13A) 및 종단부(13B)를 갖는 동압 발생홈(13)이 마련된 슬라이딩 부품(10)으로서, 동압 발생홈(13)은, 시단부(13A)측에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 홈부(14)와 종단부(13B)측에서 둘레 방향으로 연장되는 제2 홈부(15)가 둘레 방향 및 지름 방향으로 어긋나게 배치되어 있고, 제1 홈부(14)와 제2 홈부(15)는, 제1 홈부(14)로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부(16)에 의해 연통되어 있다.

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.
회전 기계에 있어서 회전축 주변의 피밀봉 유체의 누설을 방지하는 축봉 장치로서, 예를 들면 상대 회전하고 슬라이딩면끼리가 슬라이딩하는 한 쌍의 환상(環狀)의 슬라이딩 부품으로 이루어지는 메커니컬 시일이 알려져 있다. 이러한 메커니컬 시일에 있어서는, 최근, 환경 대책 등의 이유 때문에 슬라이딩에 의해 상실되는 에너지의 저감이 요망되고 있어, 슬라이딩 부품의 슬라이딩면에 정압 발생홈을 마련하고 있는 것이 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 나타나는 메커니컬 시일은, 한쪽의 슬라이딩 부품의 슬라이딩면에 동압 발생홈이 둘레 방향으로 복수 마련되어 있다. 이 동압 발생홈은, 상대 회전 상류측의 시단부(始端部)를 갖고 둘레 방향으로 연장되는 제1 홈부와, 상대 회전 하류측의 종단부(終端部)를 갖고 둘레 방향으로 연장되는 제2 홈부를 구비하고 있다. 제1 홈부와 제2 홈부는, 지름 방향으로 어긋나 있고, 제1 홈부의 하류측의 단부(端部)와 제2 홈부의 상류측의 단부가 지름 방향으로 연통하고 있다. 즉, 동압 발생홈은 평면으로부터 본 경우 크랭크 형상을 이루고 있다.
슬라이딩 부품의 상대 회전시에는, 동압 발생홈 내에 존재하는 피밀봉 유체가 종단부를 향하여 이동하고, 당해 종단부에서 피밀봉 유체가 집중하여 정압이 발생함으로써 슬라이딩면끼리가 이간함과 동시에, 슬라이딩면에 피밀봉 유체의 유체막이 형성됨으로써 윤활성이 향상되어, 저마찰화를 실현하고 있다. 한편, 동압 발생홈의 시단부 근방에서는 상대적인 부압이 발생하여, 슬라이딩면으로 유출된 피밀봉 유체가 동압 발생홈 내로 흡입되기 때문에, 누설 공간으로의 피밀봉 유체의 누설을 적게 할 수 있게 되어 있다.
국제공개 제2014/050920호(8페이지, 도 2)
특허문헌 1의 슬라이딩 부품에 있어서는, 동압 발생홈의 시단부에서 발생하는 상대적인 부압에 의해 동압 발생홈 내로 흡입된 슬라이딩면 사이의 피밀봉 유체가 동압 발생홈의 종단부로 이동하여 정압이 발생하도록 되어 있다. 그러나, 특허문헌 1과 같은 슬라이딩 부품에 있어서는, 동압 발생홈의 제1 홈부와 제2 홈부를 연결하는 연통 부분이 제1 홈부 및 제2 홈부와 대략 직교하도록 지름 방향으로 연장되어 있기 때문에, 제1 홈부와 연통 부분의 경계 부분 및 제2 홈부와 연통 부분의 경계 부분에는 평면으로부터 본 경우 대략 직각을 이루는 모서리부가 형성되고, 이 모서리부 근방에서 소용돌이가 발생하기 쉽게 되어 있다. 이에 따라 동압 발생홈 내로 흡입된 피밀봉 유체가 종단부로 이동하기 어려워져, 동압 발생홈의 종단부에 공급되는 피밀봉 유체가 부족하여 정압이 발생하기 어렵게 되어 버릴 우려가 있었다.
본 발명은, 이러한 문제점에 착목하여 이루어진 것으로, 동압 발생홈의 종단부에서 정압을 확실하게 발생시킬 수 있는 슬라이딩 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 슬라이딩 부품은,
회전 기계의 상대 회전하는 개소에 배치되고 다른 슬라이딩 부품과 상대 슬라이딩하고, 그 슬라이딩면에는, 시단부 및 종단부를 갖는 동압 발생홈이 마련된 슬라이딩 부품으로서,
상기 동압 발생홈은, 상기 시단부(始端部)측에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 홈부와 상기 종단부(終端部)측에서 둘레 방향으로 연장되는 제2 홈부가 둘레 방향 및 지름 방향으로 어긋나게 배치되어 있고,
상기 제1 홈부와 상기 제2 홈부는, 당해 제1 홈부로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부에 의해 연통되어 있다.
이에 의하면, 슬라이딩 부품의 상대 회전시에는, 시단부측의 제1 홈부에서 회수된 피밀봉 유체가, 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부를 따라 원활하게 이동하여 제2 홈부로 도입되기 때문에, 동압 발생홈의 종단부에서 정압을 확실하게 발생시킬 수 있다.
상기 제1 홈부의 상대 회전 하류측의 단부(端部)와, 상기 제2 홈부의 상대 회전 상류측의 단부가 상기 경사홈부에 의해 연통되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 제1 홈부와 경사홈부의 연통 부분, 제2 홈부와 경사홈부의 연통 부분에서, 피밀봉 유체를 고이는 일 없이 원활하게 이동시킬 수 있다.
상기 경사홈부는 상기 제2 홈부보다 깊어도 좋다.
이에 의하면, 경사홈부로부터 제1 홈부로 공급되는 피밀봉 유체가 부족해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제1 홈부에 있어서 캐비테이션이 발생하기 어렵다.
상기 제2 홈부와 피밀봉 유체 공간을 연통하는 유체 도입홈부를 갖고 있어도 좋다.
이에 의하면, 제2 홈부에는, 경사홈부로부터 피밀봉 유체가 도입되는 것에 더하여, 피밀봉 유체 공간으로부터도 유체 도입홈부를 통하여 피밀봉 유체가 도입되기 때문에, 동압 발생홈의 종단부에서 충분한 정압을 발생시킬 수 있다.
상기 제2 홈부는 상기 경사홈부의 하류측 단부의 측면에 연통되어 있고,
상기 유체 도입홈부는 상기 경사홈부의 하류측 단부의 단면(端面)에 연통되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 경사홈부와 제2 홈부의 연통 영역을 크게 확보할 수 있기 때문에, 경사홈부로부터 제2 홈부를 향하여 흐르는 피밀봉 유체의 흐름이 유체 도입홈부로부터 경사홈부 내로 도입되는 피밀봉 유체의 흐름에 의해 저해되는 것을 억제할 수 있다.
상기 유체 도입홈부는, 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져 있어도 좋다.
이에 의하면, 피밀봉 유체가 피밀봉 유체 공간으로부터 유체 도입홈부를 통하여 경사홈부 내로 과잉 도입되는 것을 억제할 수 있어, 경사홈부로부터 제2 홈부내로 도입되는 피밀봉 유체의 흐름이 저해되는 것을 회피할 수 있다.
상기 유체 도입홈부는 상기 경사홈부보다 깊어도 좋다.
이에 의하면, 경사홈부가 유체 도입홈부보다 얕기 때문에, 유체 도입홈부 내의 피밀봉 유체보다 경사홈부 내의 피밀봉 유체에 슬라이딩면의 전단력이 작용하기 쉬워, 경사홈부로부터 제2 홈부 내로 피밀봉 유체가 우월하게 흐르기 쉽다.
하나의 상기 동압 발생홈의 상기 제1 홈부는, 상대 회전 상류측에 인접하는 다른 상기 동압 발생홈의 상기 종단부보다도 누설 공간측에서 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있어도 좋다.
이에 의하면, 다른 동압 발생홈의 종단부로부터 누설 공간을 향하여 이동하는 피밀봉 유체를 하나의 동압 발생홈의 제1 홈부에서 회수하기 쉽다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 메커니컬 시일의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 실시예 1에 있어서의 정지(靜止) 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 도면이다.
도 3은 실시예 1에 있어서의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 4의 (a)는 도 3의 A-A 단면도, (b)는 마찬가지로 B-B단면도, (c)는 마찬가지로 C-C 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4에 있어서의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 9의 (a)는 도 8의 D-D 단면도, (b)는 마찬가지로 E-E 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 확대도이다.
도 11은 실시예 1의 변형예 1-1의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 도면이다.
도 12은 실시예 1의 변형예 1-2의 정지 밀봉환의 슬라이딩면을 축방향으로부터 본 도면이다.
본 발명에 따른 슬라이딩 부품을 실시하기 위한 형태를 실시예에 기초하여 이하에 설명한다.
실시예 1
실시예 1에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 메커니컬 시일의 안쪽 공간(S1)에 피밀봉 유체(F)가 존재하고, 바깥 공간(S2)에 대기(A)가 존재하고 있고, 메커니컬 시일을 구성하는 슬라이딩 부품의 내경측을 피밀봉 유체 공간측(고압측), 외경측을 누설 공간측(저압측)으로 하여 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 도면에 있어서, 슬라이딩면에 형성되는 홈 등에 도트를 부여하는 경우도 있다.
도 1에 나타나는 자동차용의 메커니컬 시일은, 슬라이딩면의 내경측으로부터 외경측을 향하여 누설되려고 하는 안쪽 공간(S1) 내의 피밀봉 유체(F)를 밀봉하고 바깥 공간(S2)이 대기(A)에 통하는 아웃사이드형의 시일이다. 또한, 본 실시예에서는, 피밀봉 유체(F)가 고압의 액체이며, 대기(A)가 피밀봉 유체(F)보다 저압의 기체인 형태를 예시한다.
메커니컬 시일은, 회전축(1)에 슬리브(2)를 통하여 회전축(1)과 함께 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, 탄성 부재(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 슬라이딩하도록 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 실선 화살표로 나타내는 바와 같이 반시계 방향으로 상대 슬라이딩하도록 되어 있다.
정지 밀봉환(10)의 슬라이딩면(11)에는, 복수의 동압 발생홈(13)이 둘레 방향으로 균등하게 배설(配設)(본 실시예에서는 8개)되어 있다.
또한, 슬라이딩면(11)에 있어서의 동압 발생홈(13) 이외의 부분은 평탄면을 이루는 랜드(12)로 되어 있다. 상세하게는, 랜드(12)는, 둘레 방향으로 인접하는 동압 발생홈(13)의 사이의 랜드부와, 동압 발생홈(13)의 외경측의 랜드부를 가지며, 이들 각 랜드부는, 동일 평면 형상으로 배치되어 랜드(12)의 평탄면을 구성하고 있다. 또한, 동압 발생홈(13)의 외경측의 랜드부는 둘레 방향으로 끊어지는 일 없이 환상을 이루고 있다.
동압 발생홈(13)은, 제1 홈부로서의 유체 회수홈부(14)와, 제2 홈부로서의 정압 발생홈부(15)와, 정압 발생홈부(15)와 유체 회수홈부(14)를 연통하는 경사홈부(16)와, 경사홈부(16)와 안쪽 공간(S1)을 연통하는 유체 도입홈부(17)로 주로 구성되어 있다.
도 3에 나타나는 바와 같이, 유체 회수홈부(14)는, 정지 밀봉환(10)과 동심원 형상으로 둘레 방향으로 연장되어 있다.
상세하게는, 유체 회수홈부(14)는, 주로 랜드(12)의 평탄면과 평행하게 둘레 방향으로 연장되는 바닥면(14a)과, 바닥면(14a)의 지름 방향 양단연으로부터 랜드(12)의 평탄면을 향하여 기립하는 측면(14b, 14c)과, 바닥면(14a)의 상대 회전 방향 상류측의 둘레 방향 단연으로부터 랜드(12)의 평탄면을 향하여 기립함과 동시에 측면(14b, 14c)에 연속되는 시단면(14d)으로 구성되어 있다. 이하, 유체 회수홈부(14)에 있어서의 시단면(14d) 근방의 부위를, 동압 발생홈(13)의 시단부(13A)라고 한다. 시단부(13A)는 폐색 형상을 이루고 그 주위는 랜드(12)에 둘러싸여 있다.
정압 발생홈부(15)는, 유체 회수홈부(14)보다 상대 회전 하류측, 또한 내경측으로 어긋난 위치에 있어서 정지 밀봉환(10)과 동심원 형상으로 둘레 방향으로 연장되어 있다.
상세하게는, 정압 발생홈부(15)는, 주로 랜드(12)의 평탄면과 평행하게 둘레 방향으로 연장되는 바닥면(15a)과, 바닥면(15a)의 지름 방향 양단연으로부터 랜드(12)의 평탄면을 향하여 기립하는 측면(15b, 15c)과, 바닥면(15a)의 상대 회전 방향 하류측의 둘레 방향 단연으로부터 랜드(12)의 평탄면을 향하여 기립함과 동시에 측면(15b, 15c)에 연속되는 종단면(15d)으로 구성되어 있다. 이하, 정압 발생홈부(15)에 있어서의 종단면(15d) 근방의 부위를, 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)라고 한다. 종단부(13B)는 폐색 형상을 이루고 그 주위는 랜드(12)에 둘러싸여 있다.
경사홈부(16)는, 유체 회수홈부(14)와 정압 발생홈부(15) 사이에서 유체 회수홈부(14)로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 직선 형상으로 연장되고, 유체 회수홈부(14)와 정압 발생홈부(15)를 연통하고 있다.
상세하게는, 경사홈부(16)는, 주로 랜드(12)의 평탄면과 평행하게 연장되는 바닥면(16a)과, 바닥면(16a)의 둘레 방향 양단연으로부터 랜드(12)의 평탄면을 향하여 기립하는 측면(16b, 16c)으로 구성되어 있다. 바닥면(16a)의 외경단연부는, 유체 회수홈부(14)의 상대 회전 하류측의 단부와 서로 겹쳐 있다.
경사홈부(16)의 상대 회전 방향 하류측에 배치되는 측면(16b)의 외경측, 즉, 측면(16b)의 상류측 단부에는 유체 회수홈부(14)의 외경측의 측면(14b)이 연속하고 있다.
경사홈부(16)의 상대 회전 방향 상류측에 배치되는 측면(16c)의 외경측, 즉, 측면(16c)의 상류측 단부에는 유체 회수홈부(14)의 내경측의 측면(14c)이 연속하고 있다.
유체 회수홈부(14)의 상대 회전 하류측의 단부와, 경사홈부(16)의 상대 회전 상류측의 단부는 연통되어 있다.
경사홈부(16)의 측면(16b)의 내경측, 즉, 측면(16b)의 하류측 단부에는 정압 발생홈부(15)의 외경측의 측면(15b)이 연속하고 있다.
경사홈부(16)의 내경단연(16d)에는, 랜드(12)를 향하여 기립하는 정압 발생홈부(15)의 내경측의 측면(15c)이 동심 원호 형상 또한 깊이 방향으로 단(段) 형상으로 연속하고 있다.
정압 발생홈부(15)의 상대 회전 상류측의 단부와 경사홈부(16)의 상대 회전 하류측의 단부는 연통하고 있다.
유체 도입홈부(17)는, 경사홈부(16)의 바닥면(16a)의 내경단연(16d), 즉, 경사홈부(16)의 하류측 단부의 단면에 연통하고, 당해 내경단연(16d)으로부터 정지 밀봉환(10)의 내주면(10a)까지 연장되어 있다.
상세하게는, 유체 도입홈부(17)는, 주로 랜드(12)의 평탄면과 평행하게 연장되는 바닥면(17a)과, 바닥면(17a)의 둘레 방향 양단연으로부터 랜드(12)의 평탄면을 향하여 기립하는 측면(17b, 17c)과, 바닥면(17a)의 외경단연으로부터 내경단연(16d)까지 기립하여 측면(17b, 17c)에 연속되는 단면(17d)으로 구성되어 있다.
측면(17b)은, 경사홈부(16)의 측면(16b)과 동일 평면 형상으로 연속하고, 측면(17c)은, 경사홈부(16)의 측면(16c)과 동일 평면 형상으로 연속하고 있다. 즉, 유체 도입홈부(17)는, 경사홈부(16)의 경사를 따라 내경단연(16d)으로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되어 있다.
또한, 하나의 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)는, 상대 회전 상류측에 인접하는 다른 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)보다 외경측에서 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있다. 또한, 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)의 시단면(14d)은, 동압 발생홈(13)의 경사홈부(16)의 측면(16b)에 가깝게 배치되어 있다. 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)와 동압 발생홈(13)의 정압 발생홈부(15)는, 둘레 방향의 길이의 절반 이상의 길이의 넓은 범위에서 지름 방향으로 중첩하고 있다.
이어서, 도 4에 기초하여, 동압 발생홈(13)의 각 부위의 깊이 관계에 대해서 설명한다. 또한, 도 4(a)(b)에서는, 원호 형상을 이루는 유체 회수홈부(14) 및 정압 발생홈부(15)를 따라 절단한 단면을 도시하고, 도 4(c)에서는 경사홈부(16)의 측면(16b), 유체 도입홈부(17)의 측면(17b)과 평행하게 절단한 단면을 도시하고 있다.
도 4(a)에 나타나는 바와 같이, 정압 발생홈부(15)는 일정한 깊이(D1)를 갖고 있음과 동시에, 도 4(a)(b)에 나타나는 바와 같이, 경사홈부(16)는 일정한 깊이(D2)를 갖고 있다.
경사홈부(16)의 깊이(D2)는, 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)보다 깊다(D1<D2). 예를 들면, 경사홈부(16)의 깊이(D2)는 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)의 3배~5배 정도의 깊이로 되어 있다.
또한, 도 4(b)에 나타나는 바와 같이, 유체 회수홈부(14)는 경사홈부(16)의 깊이(D2)와 동일한 일정한 깊이(D2)를 갖고 있다.
또한, 도 4(c)에 나타나는 바와 같이, 유체 도입홈부(17)는, 일정한 깊이(D3)를 갖고 있다. 이 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)는, 경사홈부(16)의 깊이(D2)보다 깊다(D2<D3). 예를 들면, 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)는 경사홈부(16)의 깊이(D2)의 1.5배~2배 정도, 즉 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)의 4.5배~10배 정도의 깊이로 되어 있다.
이어서, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전시의 동작에 대해서 도 3을 사용하여 설명한다. 또한, 도 3의 피밀봉 유체(F)의 흐름에 대해서는, 알기 쉽게 설명하기 위해, 동압 발생홈(13)의 상류측의 흐름을 흰색 굵은 화살표(F1~3)로 나타내고, 동압 발생홈(13)의 하류측의 흐름을 검은색 굵은 화살표(F4, F5)로 나타내고, 안쪽 공간(S1)으로부터 동압 발생홈(13) 내로 도입되는 흐름을 검은색 가는 화살표(F6)로 나타내고 있다.
우선, 회전 밀봉환(20)이 회전하고 있지 않는 정지시에는, 피밀봉 유체(F)가 동압 발생홈(13) 내로 유입되어 있다. 또한, 탄성 부재(7)에 의해 정지 밀봉환(10)이 회전 밀봉환(20)측으로 부세되어 있기 때문에 슬라이딩면(11, 21)끼리가 접촉 상태로 되어 있어, 슬라이딩면(11, 21) 사이의 피밀봉 유체(F)에 있어서 바깥 공간(S2)으로 누출되는 양은 거의 없다.
도 3에 나타나는 바와 같이, 회전 밀봉환(20)이 정지 밀봉환(10)에 대하여 상대 회전하면, 동압 발생홈(13) 내의 피밀봉 유체(F)가 슬라이딩면(21)과의 전단에 의해 회전 밀봉환(20)의 회전 방향으로 추종 이동한다.
구체적으로는, 유체 회수홈부(14) 내에서는, 피밀봉 유체(F)가 화살표(F1)로 나타내는 바와 같이 시단부(13A)로부터 경사홈부(16)를 향하여 이동한다. 이에 따라 시단부(13A)의 유체압은, 주변의 유체압보다 상대적으로 낮아진다. 바꿔 말하면, 시단부(13A)에는 상대적인 부압이 발생하여, 시단부(13A) 주변의 슬라이딩면(11, 21) 사이의 피밀봉 유체(F)가 화살표(F2)로 나타내는 바와 같이 유체 회수홈부(14) 내로 흡입된다.
또한, 경사홈부(16) 내에서는, 피밀봉 유체(F)가 화살표(F3)로 나타내는 바와 같이 그 외경측으로부터 내경측의 정압 발생홈부(15)를 향하여 이동한다. 경사홈부(16)의 깊이(D2)는 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)보다 깊기 때문에, 경사홈부(16)에 피밀봉 유체(F)를 많이 보지(保持)할 수 있어, 정압 발생홈부(15)에 공급되는 피밀봉 유체(F)가 부족해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 정압 발생홈부(15) 내에서는, 피밀봉 유체(F)가 화살표(F4)로 나타내는 바와 같이 경사홈부(16)로부터 종단부(13B)를 향하여 이동한다. 종단부(13B)를 향하여 이동한 피밀봉 유체(F)는, 종단부(13B) 및 그 근방에서 압력이 높아진다. 즉, 동압 발생홈(13)의 종단부(13B) 및 그 근방에서 정압이 발생한다.
정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)는 얕기 때문에, 회전 밀봉환(20)의 회전 속도가 저속임에 따라 피밀봉 유체(F)의 이동량이 적어져도 동압 발생홈(13)의 종단부(13B) 및 그 근방에서 정압이 발생한다.
또한, 동압 발생홈(13)의 종단부(13B) 및 그 근방에서 발생한 정압에 의한 힘에 의해, 슬라이딩면(11, 21) 사이가 약간 이간된다(도시 생략). 이에 따라, 슬라이딩면(11, 21) 사이에는, 주로 화살표(F5)로 나타내는 바와 같이 동압 발생홈(13) 내의 피밀봉 유체(F)가 유입된다. 이와 같이 슬라이딩면(11, 21) 사이에 피밀봉 유체(F)가 개재함으로써 윤활성이 향상되어, 슬라이딩면(11, 21)끼리의 마모를 억제할 수 있다. 또한, 슬라이딩면(11, 21)사이의 부상 거리가 근소하기 때문에, 동압 발생홈(13)으로부터 슬라이딩면(11, 21) 사이로 유출되는 피밀봉 유체(F)는 적고, 또한 슬라이딩면(11, 21) 사이로 유출되어도 유체 회수홈부(14)에 의해 회수되기 때문에, 바깥 공간(S2)으로는 거의 누출되지 않도록 되어 있다.
또한, 유체 도입홈부(17) 내에서는, 피밀봉 유체(F)가 화살표(F6)로 나타내는 바와 같이 안쪽 공간(S1)으로부터 경사홈부(16)를 향하여 이동한다. 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)는, 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1), 경사홈부(16)의 깊이(D2)보다 깊기 때문에, 피밀봉 유체(F)를 다량으로 보지할 수 있어, 정압 발생홈부(15)로의 피밀봉 유체(F)의 공급이 부족해지는 것을 억제할 수 있다.
또한, 유체 도입홈부(17) 내의 피밀봉 유체(F)에는, 정압 발생홈부(15) 및 경사홈부(16) 내의 피밀봉 유체(F)에 비하여 슬라이딩면(21)의 전단력이 작용하기 어려워, 정압 발생홈부(15)에는 유체 도입홈부(17)로부터보다 경사홈부(16)로부터 피밀봉 유체(F)가 흐르기 쉽도록 되어 있다. 이 때문에, 피밀봉 유체(F)가 경사홈부(16)로부터 정압 발생홈부(15)로 원활하게 흐른다.
이상 설명한 바와 같이, 유체 회수홈부(14)와 정압 발생홈부(15)는, 당해 유체 회수홈부(14)로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부(16)에 의해 연통되어 있다. 이에 의하면, 정지 밀봉환(10)과 회전 밀봉환(20)의 상대 회전시에는, 시단부(13A)측의 유체 회수홈부(14)에서 회수된 피밀봉 유체(F)가, 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부(16)를 따라 원활하게 이동하여 정압 발생홈부(15)로 도입되기 때문에, 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)에서 정압을 확실하게 발생시킬 수 있다.
또한, 유체 회수홈부(14)의 상대 회전 하류측의 단부와, 정압 발생홈부(15)의 상대 회전 상류측의 단부가 경사홈부(16)에 의해 연통되어 있다. 이에 의하면, 유체 회수홈부(14)와 경사홈부(16)의 연통 부분, 정압 발생홈부(15)와 경사홈부(16)의 연통 부분에서, 피밀봉 유체(F)를 고이는 일 없이 원활하게 이동시킬 수 있다.
또한, 경사홈부(16)의 깊이(D2)는 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)보다 깊게 형성되어 있어, 경사홈부(16)에 피밀봉 유체(F)를 많이 보지할 수 있기 때문에, 정압 발생홈부(15)에 공급되는 피밀봉 유체(F)가 부족해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 경사홈부(16) 내의 피밀봉 유체(F)가 상대 회전에 의해 고갈되지 않기 때문에, 정압 발생홈부(15)에 있어서 캐비테이션이 발생하기 어렵다.
또한, 정압 발생홈부(15)와 안쪽 공간(S1)을 연통하는 유체 도입홈부(17)를 갖고 있다. 이에 의하면, 정압 발생홈부(15)에는, 경사홈부(16)로부터 피밀봉 유체(F)가 도입되는 것에 더하여, 안쪽 공간(S1)으로부터도 유체 도입홈부(17)를 통하여 피밀봉 유체(F)가 도입되기 때문에, 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)에서 충분한 정압을 발생시킬 수 있다.
또한, 정압 발생홈부(15)는 경사홈부(16)의 하류측 단부의 측면(16b)에 연통되어 있고, 유체 도입홈부(17)는 경사홈부(16)의 내경단연(16d)에 연통되어 있다. 이에 의하면, 경사홈부(16)와 정압 발생홈부(15)의 연통 영역을 크게 확보할 수 있기 때문에, 경사홈부(16)로부터 정압 발생홈부(15)를 향하여 흐르는 피밀봉 유체(F)의 흐름이 유체 도입홈부(17)로부터 경사홈부(16) 내로 도입되는 피밀봉 유체(F)의 흐름에 의해 저해되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 유체 도입홈부(17)는, 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져 있다. 즉, 유체 도입홈부(17)의 안쪽 공간(S1)측의 개구는, 상대 회전 방향 하류측을 향하고 있기 때문에, 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로부터 유체 도입홈부(17)를 통하여 경사홈부(16) 내로 과잉 도입되는 것을 억제할 수 있어, 경사홈부(16)로부터 정압 발생홈부(15) 내로 도입되는 피밀봉 유체(F)의 흐름이 저해되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)는 경사홈부(16)의 깊이(D2)보다 깊기 때문에, 유체 도입홈부(17) 내의 피밀봉 유체(F)에는, 경사홈부(16) 내의 피밀봉 유체(F)에 비하여 슬라이딩면(21)의 전단력이 작용하기 어려워, 정압 발생홈부(15)에는 유체 도입홈부(17)로부터보다 경사홈부(16)로부터 흐르기 쉽도록 되어 있다. 즉, 유체 도입홈부(17)로부터 경사홈부(16)로 흐르는 피밀봉 유체(F)의 흐름에 의해, 경사홈부(16)로부터 정압 발생홈부(15) 내로 도입되는 피밀봉 유체(F)의 흐름이 저해되는 것을 회피할 수 있기 때문에, 피밀봉 유체(F)가 경사홈부(16)로부터 정압 발생홈부(15)를 향하여 원활하게 흐른다.
또한, 하나의 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)는, 상대 회전 상류측에 인접하는 다른 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)보다 외경측에서 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있기 때문에, 다른 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)로부터 바깥 공간(S2)을 향하여 이동하는 피밀봉 유체(F)를 하나의 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)에서 회수하기 쉽다.
또한, 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)의 시단면(14d)은, 동압 발생홈(13')의 경사홈부(16)의 측면(16b)에 가깝게 배치되어 있기 때문에, 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)와 동압 발생홈(13)의 정압 발생홈부(15)는, 둘레 방향의 길이의 절반 이상의 길이의 넓은 범위에서 지름 방향으로 중첩되어 있고, 동압 발생홈(13)의 종단부(13B)로부터 바깥 공간(S2)을 향하여 이동하는 피밀봉 유체(F)를 하나의 동압 발생홈(13)의 유체 회수홈부(14)에서 확실하게 회수할 수 있다.
또한, 내경측의 안쪽 공간(S1)이 피밀봉 유체 공간, 외경측의 바깥 공간(S2)이 누설 공간으로 되어 있고, 유체 회수홈부(14)는 정압 발생홈부(15)보다 외경측에 배치되어 있다. 유체 회수홈부(14)는 정압 발생홈부(15)보다 둘레 방향으로 길게 형성되어 있어, 피밀봉 유체(F)를 유체 회수홈부(14)에서 회수하기 쉽다.
또한, 본 실시예 1에서는, 유체 회수홈부(14)의 상대 회전 하류측의 단부와, 정압 발생홈부(15)의 상대 회전 상류측의 단부가 경사홈부(16)에 의해 연통되어 있는 형태를 예시했지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 경사홈부(16)보다 상대 회전 하류측에 유체 회수홈부(14)의 일부가 연장되어 있어도 좋다. 또한, 경사홈부(16)보다 상대 회전 상류측에 정압 발생홈부(15)의 일부가 연장되어 있어도 좋다. 또한, 유체 회수홈부(14)보다 외경측 또는 정압 발생홈부(15)보다 내경측에 경사홈부(16)의 일부가 연장되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예 1에서는, 경사홈부(16)가 유체 회수홈부(14)와 정압 발생홈부(15) 사이에서 직선 형상으로 연장되어 있는 형태를 예시했지만, 경사홈부는 유체 회수홈부(14)와 정압 발생홈부(15) 사이에서 만곡하여 연장되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예 1에서는, 유체 회수홈부(14)의 깊이(D2)가 일정한 형태를 예시했지만, 예를 들면, 유체 회수홈부(14)가 경사홈부(16)를 향하여 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋다. 또한, 유체 회수홈부(14)는 경사면 형상으로 점차 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋고, 계단 형상으로 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예 1에서는, 경사홈부(16)의 깊이(D2)가 일정한 형태를 예시했지만, 예를 들면, 경사홈부(16)가 외경으로부터 내경을 향하여 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋다. 또한, 경사홈부(16)는 경사면 형상으로 점차 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋고, 계단 형상으로 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예 1에서는, 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)가 일정한 형태를 예시했지만, 예를 들면, 유체 도입홈부(17)가 경사홈부(16)를 향하여 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋다. 또한, 유체 도입홈부(17)는 경사면 형상으로 점차 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋고, 계단 형상으로 얕게 또는 깊게 형성되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시예 1에서는, 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)가 일정한 형태를 예시했지만, 예를 들면, 정압 발생홈부(15)가 종단부(13B)를 향하여 얕게 형성되어 있어도 좋다. 또한, 정압 발생홈부(15)는 경사면 형상으로 점차 얕게 형성되어 있어도 좋고, 계단 형상으로 얕게 형성되어 있어도 좋다.
실시예 2
다음으로, 실시예 2에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 5를 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예 1과 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 5에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 2의 정지 밀봉환(210)은, 유체 도입홈부(217)가 지름 방향으로 연장되어 있는 점에서 실시예 1과 상이하고, 그 외의 점은 실시예 1과 동일한 구성으로 되어 있다.
본 실시예 2의 정지 밀봉환(210)은, 유체 도입홈부(217)가 지름 방향으로 연장되어 있다. 즉, 유체 도입홈부(217)의 안쪽 공간(S1)측의 개구는, 정지 밀봉환(210)의 중심을 향하고 있기 때문에, 실시예 1의 형태에 비하여 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로부터 유체 도입홈부(217)를 통하여 동압 발생홈(13) 내(즉, 경사홈부(16) 내)로 도입되기 쉬워, 종단부(13B)에서 높은 정압이 발생하도록 되어 있다.
실시예 3
다음으로, 실시예 3에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 6을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예 1, 2와 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 6에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 3의 정지 밀봉환(310)은, 유체 도입홈부(317)가 상대 회전 방향 상류측을 향하여 경사져 있는 점에서 실시예 1, 2와 상이하고, 그 외의 점은 실시예 1, 2와 동일 구성으로 되어 있다.
본 실시예 3의 정지 밀봉환(310)은, 유체 도입홈부(317)가 상대 회전 방향 상류측을 향하여 경사져 있다. 즉, 유체 도입홈부(317)의 안쪽 공간(S1)측의 개구는, 상대 회전 방향 상류측을 향하고 있기 때문에, 실시예 1, 2의 형태에 비하여 피밀봉 유체(F)가 안쪽 공간(S1)으로부터 유체 도입홈부(317)를 통하여 동압 발생홈(13) 내(즉, 경사홈부(16) 내)로 도입되기 쉬워, 종단부(13B)에서 높은 정압이 발생하도록 되어 있다.
실시예 4
다음으로, 실시예 4에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 7을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예 1과 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 7에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 4의 정지 밀봉환(410)의 동압 발생홈(413)은, 시단부(413A)측에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 홈부로서의 유체 회수홈부(414)와, 종단부(413B)측에서 둘레 방향으로 연장되는 제2 홈부(413C)와, 유체 회수홈부(414)와 제2 홈부(413C)를 연통하는 경사홈부(416)와, 제2 홈부(413C)와 안쪽 공간(S1)을 연통하는 유체 도입홈부(417)로 주로 구성되어 있다.
제2 홈부(413C)는, 경사홈부(416)의 내경측 단부로부터 상대 회전 방향 하류측으로 연장되고, 당해 경사홈부(416)와 동일한 깊이의 심구부(深溝部; 418)와, 심구부(418)로부터 상대 회전 방향 하류측으로 연장되고, 심구부(418)보다 얕은 정압 발생홈부(415)로 구성되어 있다. 유체 도입홈부(417)는, 심구부(418)의 상대 회전 방향 하류측의 단부로부터 안쪽 공간(S1)을 향하여 지름 방향으로 연장되어 있다.
유체 회수홈부(414)와 제2 홈부(413C)는, 유체 회수홈부(414)로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부(416)에 의해 연통되어 있기 때문에, 유체 회수홈부(414)에서 회수된 피밀봉 유체(F)가 경사홈부(16)를 따라 심구부(418)로 원활하게 이동하여, 정압 발생홈부(415)로 순조롭게 도입되도록 되어 있다.
실시예 5
다음으로, 실시예 5에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예 1과 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 8 및 도 9에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 5의 정지 밀봉환(510)은, 경사홈부(516)의 깊이가 실시예 1과 상이하고, 그 외의 점은 실시예 1과 동일한 구성으로 되어 있다.
본 실시예 5의 정지 밀봉환(510)의 경사홈부(516)는, 일정한 깊이(D4)를 갖고 있다. 경사홈부(516)의 깊이(D4)는, 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)보다 깊고, 유체 회수홈부(14)의 깊이(D2), 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)보다 얕다(D1<D4<D2<D3).
예를 들면, 경사홈부(516)의 깊이(D4)는 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)의 2배~3배 정도의 깊이로 형성되어 있다. 또한, 경사홈부(516)의 깊이(D4)는 유체 회수홈부(14)의 깊이(D2)의 1/2~1/3 정도의 깊이로 형성되어 있다.
경사홈부(516)의 깊이(D4)는 정압 발생홈부(15)의 깊이(D1)보다 깊기 때문에, 정압 발생홈부(15)에 공급되는 피밀봉 유체(F)가 부족해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 경사홈부(516)의 깊이(D4)는 유체 도입홈부(17)의 깊이(D3)보다 얕기 때문에, 유체 도입홈부(17) 내의 피밀봉 유체(F)에 비하여 경사홈부(516) 내의 피밀봉 유체(F)에 슬라이딩면(21)의 전단력이 작용하기 쉽도록 되어 있다.
실시예 6
다음으로, 실시예 6에 따른 슬라이딩 부품에 대해, 도 10을 참조하여 설명한다. 또한, 상기 실시예 1과 동일한 구성, 중복하는 구성의 설명은 생략한다.
도 10에 나타나는 바와 같이, 본 실시예 6의 정지 밀봉환(610)은, 유체 도입홈부가 마련되어 있지 않은 점에서 실시예 1과 상이하고, 그 외의 점은 실시예 1과 동일한 구성으로 되어 있다.
본 실시예 6의 정지 밀봉환(610)의 동압 발생홈(613)은, 안쪽 공간(S1) 및 바깥 공간(S2)에 연통하지 않는 딤플 형상을 이루고 있다. 이에 의하면, 슬라이딩면(11, 21) 사이에 유입된 피밀봉 유체(F)가 시단부(613A)의 근방에서 흡입되고, 동압 발생홈(613) 내를 이동하여 종단부(613B)의 근방에서 집중하여 정압이 발생하도록 되어 있다.
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, 자동차용의 메커니컬 시일을 예로 설명했지만, 일반 산업 기계 등의 다른 메커니컬 시일이라도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 동압 발생홈 및 유체 도입홈을 정지 밀봉환에 마련하는 예에 대해서 설명했지만, 동압 발생홈 및 유체 도입홈을 회전 밀봉환에 마련해도 좋다. 바꿔 말하면, 본 발명의 슬라이딩 부품은 정지 밀봉환이라도 회전 밀봉환이라도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 피밀봉 유체 공간측을 고압측, 누설 공간측을 저압측으로 하여 설명했지만, 피밀봉 유체측과 누설측이 대략 동일한 압력이라도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 내경측을 피밀봉 유체 공간측, 외경측을 누설 공간측으로 하여 설명했지만, 외경측이 피밀봉 유체 공간측, 내경측이 누설 공간측이라도 좋고, 이 경우, 외경측에 제2 홈부가 배치되고, 내경측에 제1 홈부가 배치되는 것이 바람직하다. 참고로 실시예 1의 동압 발생홈(13'), 유체 도입홈(17')의 배치가 지름 방향에 있어서 실시예 1과는 반대가 된 변형예 1-1을 도 11에 나타낸다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 피밀봉 유체에 의해 종단부에서 정압을 발생시키는 1종류의 동압 발생홈이 마련되는 형태를 예시했지만, 상기 동압 발생홈에 더하여, 누설 공간 내의 유체에 의해 종단부에서 정압을 발생시키는, 예를 들면 스파이럴홈 등의 다른 동압 발생홈이 마련되어 있어도 좋다. 참고로 실시예 1의 동압 발생홈(13)에 더하여, 별도의 동압 발생홈(99)을 마련한 변형예 1-2를 도 12에 나타낸다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 피밀봉 유체 공간측에 제2 홈부가 배치되고, 누설 공간측에 제1 홈부가 배치되어 있는 형태를 예시했지만, 제1 홈부에 충분한 부압이 발생한다면, 피밀봉 유체 공간측에 제1 홈부가 배치되고, 제1 홈부보다 누설 공간측에 제2 홈부가 배치되어 있어도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 상대 회전시에는, 동압 발생홈의 시단부에 상대적인 부압이 발생하는 형태를 예시했지만, 제1 홈부를 충분히 깊게 형성하여, 상대 회전시에 적극적으로 부압이 발생하지 않도록 되어 있어도 좋다. 이 경우라도, 제1 홈부가 충분히 깊기 때문에, 누설측으로 이동하는 피밀봉 유체를 제1 홈부에서 회수할 수 있다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 피밀봉 유체(F)는 고압의 액체라고 설명했지만, 이에 한정하지 않고 기체 또는 저압의 액체라도 좋고, 액체와 기체가 혼합된 미스트 상태라도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 누설 공간측의 유체는 저압의 기체인 대기(A)라고 설명했지만, 이에 한정하지 않고 액체 또는 고압의 기체라도 좋고, 액체와 기체가 혼합된 미스트 상태라도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 제1 홈부 및 제2 홈부가 정지 밀봉환과 동심 형상으로 마련되는 형태에 한정되지 않고, 둘레 방향 및 지름 방향으로 경사져 있어도 좋다. 즉, 제1 홈부 및 제2 홈부는 둘레 방향으로 연장되는 성분을 갖고, 둘레 방향 및 지름 방향으로 경사지는 경사홈부에 의해 연통되어 있으면 된다.
또한, 상기 실시예 1~6에서는, 경사홈부가 적어도 제2 홈부에 있어서의 종단부 근방 부위보다 깊게 형성되어 있는 형태를 예시했지만, 경사홈부가 제2 홈부와 동일한 깊이로 형성되어 있어도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~5에서는, 경사홈부가 유체 도입홈부보다 얕은 형태를 예시했지만, 경사홈부가 유체 도입홈부와 동일한 깊이로 형성되어 있어도 좋다.
또한, 상기 실시예 1~5에서는, 유체 도입홈부가 제2 홈부에 직접 연통하고 있지 않은 형태를 예시했지만, 유체 도입홈부의 단부 개구의 일부 또는 전부가 제2 홈부에 직접 연통하고 있어도 좋다.
1 회전축
2 슬리브
4 하우징
10 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
11 슬라이딩면
12 랜드
13 동압 발생홈
13A 시단부
13B 종단부
14 유체 회수홈부(제1 홈부)
15 정압 발생홈부(제2 홈부)
16 경사홈부
16a 바닥면
16b, 16c 측면
16d 내경단연(단면)
17 유체 도입홈부
20 회전 밀봉환(다른 슬라이딩 부품)
21 슬라이딩면
210 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
217 유체 도입홈부
310 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
317 유체 도입홈부
410 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
413 동압 발생홈
413A 시단부
413B 종단부
413C 제2 홈부
414 유체 회수홈부(제1 홈부)
415 정압 발생홈부(제2 홈부)
416 경사홈부
417 유체 도입홈부
418 심구부(제2 홈부)
510 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
516 경사홈부
610 정지 밀봉환(슬라이딩 부품)
613 동압 발생홈
613A 시단부
613B 종단부
A 대기
F 피밀봉 유체
S1 안쪽 공간(피밀봉 유체 공간)
S2 바깥 공간(누설 공간)

Claims (8)

  1. 회전 기계의 상대 회전하는 개소에 배치되고 다른 슬라이딩 부품과 상대 슬라이딩하고, 그 슬라이딩면에는, 시단부(始端部) 및 종단부(終端部)를 갖는 동압 발생홈이 마련된 슬라이딩 부품으로서,
    상기 동압 발생홈은, 상기 시단부측에서 둘레 방향으로 연장되는 제1 홈부와 상기 종단부측에서 둘레 방향으로 연장되는 제2 홈부가 둘레 방향 및 지름 방향으로 어긋나게 배치되어 있고,
    상기 제1 홈부와 상기 제2 홈부는, 당해 제1 홈부로부터 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져서 연장되는 경사홈부에 의해 연통되어 있는 슬라이딩 부품.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 홈부의 상대 회전 하류측의 단부(端部)와, 상기 제2 홈부의 상대 회전 상류측의 단부가 상기 경사홈부에 의해 연통되어 있는 슬라이딩 부품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 경사홈부는 상기 제2 홈부보다 깊은 슬라이딩 부품.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 홈부와 피밀봉 유체 공간을 연통하는 유체 도입홈부를 갖고 있는 슬라이딩 부품.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 홈부는 상기 경사홈부의 하류측 단부의 측면에 연통되어 있고,
    상기 유체 도입홈부는 상기 경사홈부의 하류측 단부의 단면(端面)에 연통되어 있는 슬라이딩 부품.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 유체 도입홈부는, 상대 회전 방향 하류측을 향하여 경사져 있는 슬라이딩 부품.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 도입홈부는 상기 경사홈부보다 깊은 슬라이딩 부품.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나의 상기 동압 발생홈의 상기 제1 홈부는, 상대 회전 상류측에 인접하는 다른 상기 동압 발생홈의 상기 종단부보다도 누설 공간측에서 지름 방향으로 중첩하도록 배치되어 있는 슬라이딩 부품.
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