WO2023199791A1 - 摺動部品 - Google Patents

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WO2023199791A1
WO2023199791A1 PCT/JP2023/013918 JP2023013918W WO2023199791A1 WO 2023199791 A1 WO2023199791 A1 WO 2023199791A1 JP 2023013918 W JP2023013918 W JP 2023013918W WO 2023199791 A1 WO2023199791 A1 WO 2023199791A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure generating
dynamic pressure
groove
generating end
reverse
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/013918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓志 鈴木
雄一郎 徳永
雄大 根岸
啓貴 相澤
晃宏 高橋
信雄 中原
哲三 岡田
Original Assignee
イーグル工業株式会社
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 イーグル工業株式会社 filed Critical イーグル工業株式会社
Publication of WO2023199791A1 publication Critical patent/WO2023199791A1/ja

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member

Definitions

  • the present invention relates to a sliding part that rotates relative to each other, and for example, a sliding part used in a shaft sealing device for sealing a rotating shaft of a rotating machine in the field of automobiles, general industrial machinery, or other sealing fields; , or other sliding parts used in bearings of machines in the bearing field.
  • a mechanical seal for example, as a shaft seal device for preventing leakage of sealed fluid includes a pair of annular sliding parts whose sliding surfaces rotate relative to each other and slide against each other. In such mechanical seals, in recent years, it has been desired to reduce the energy lost due to sliding for environmental measures and the like.
  • the mechanical seal shown in Patent Document 1 is provided with a dynamic pressure generation groove and a fluid introduction groove.
  • the dynamic pressure generating groove includes an inclined groove that communicates with the inner space on the leak side and extends toward the outer diameter side, and a reverse inclined groove that is continuously formed on the outer diameter side of the inclined groove and extends in the opposite direction to the inclined groove. It has a substantially L-shape when viewed in the axial direction.
  • the fluid introduction groove includes a fluid guide groove that communicates with the outside space, and a Rayleigh step that extends circumferentially from the inner diameter side of the fluid guide groove toward the forward rotation direction of the rotating seal ring concentrically with the stationary seal ring. It is configured. A sealed fluid exists in the outer space, and an atmosphere exists in the inner space.
  • the sealed fluid flowing out from the fluid introduction groove between the sliding surfaces lubricates the sliding surfaces, suppressing wear between the sliding surfaces, and also suppressing wear on the side walls of the inclined groove.
  • the fluid to be sealed that has flowed between the sliding surfaces is pushed back to the outside space by the positive pressure generated in the pressure generating section provided at the corner of the side wall of the reversely inclined groove. Fluid is prevented from leaking into the inner space.
  • the positive pressure generation ability of the entire inclined groove becomes greater than the positive pressure generation ability of the entire Rayleigh step, and gas lubrication is achieved.
  • the positive pressure generated in the pressure generating part provided at the outer diameter end of the reversely inclined groove slightly separates the sliding surfaces from each other and allows the fluid to be sealed to flow in, improving lubricity.
  • the fluid to be sealed that has flowed between the sliding surfaces is pushed back toward the outside space, leakage of the fluid to be sealed from between the sliding surfaces into the inner space is suppressed.
  • the present invention was made with attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a sliding component that has high sealing performance during forward rotation and low torque during reverse rotation.
  • the sliding component of the present invention has the following features: A sliding component in which a pair of sliding rings rotate relative to each other and partition a sealed fluid space and a leakage space,
  • the sliding parts have dynamic pressure generating grooves that generate dynamic pressure
  • the dynamic pressure generating groove is an inclined groove that extends from the leakage space toward the sealed fluid space at an angle in the forward rotational direction and has a first dynamic pressure generating end; and a reverse groove extending in the reverse rotation direction from the reverse rotation direction side of the inclined groove and having a second dynamic pressure generating end.
  • the second dynamic pressure generating end extends from the closed end of the inclined groove, and
  • the first dynamic pressure generating end is arranged on the same circumference as the second dynamic pressure generating end. According to this, during relative forward rotation of the sliding part, the fluid flowing out between the sliding surfaces from the first dynamic pressure generating end of the adjacent upstream inclined groove is used to generate the second dynamic pressure of the own reverse groove. Easy to collect at or near the edge.
  • the fluid flowing between the sliding surfaces mainly from the second dynamic pressure generating end of the adjacent upstream reverse groove is transferred to its own inclined groove or the first dynamic pressure generating end in the vicinity. Easy to collect at the end.
  • the second dynamic pressure generating end is disposed on the side of the sealed fluid space of the inclined groove, positive pressure is easily generated by the reverse groove when the sliding component rotates in relative reverse direction.
  • the first dynamic pressure generating end may be arranged closer to the sealed fluid space than the second dynamic pressure generating end. According to this, during the relative forward rotation of the sliding component, the sealed fluid sucked in at or near the second dynamic pressure generating end is moved in the circumferential direction and toward the sealed fluid, and the sealed fluid is moved toward the first dynamic pressure generating end. It is easy to be discharged from the sliding surface between the parts and the sliding surfaces.
  • the first dynamic pressure generating end may be arranged closer to the leak space than the second dynamic pressure generating end. According to this, during the relative reverse rotation of the sliding parts, the sealed fluid sucked in at or near the first dynamic pressure generating end is moved in the circumferential direction and in the direction of the sealed fluid, and the sealed fluid is moved toward the sealed fluid at the second dynamic pressure generating end. It is easy to be discharged from the sliding surface between the parts and the sliding surfaces.
  • the surfaces of the first dynamic pressure generating end and the second dynamic pressure generating end on the sealed fluid space side may be continuous on the same surface. According to this, the fluid can move smoothly between the first dynamic pressure generating end and the second dynamic pressure generating end.
  • the surfaces of the first dynamic pressure generating end and the second dynamic pressure generating end on the sealed fluid space side may be continuous by the same arcuate surface. According to this, the fluid can move more smoothly between the first dynamic pressure generating end and the second dynamic pressure generating end.
  • the first dynamic pressure generating end may form an acute angle when viewed in the axial direction. According to this, the effect of generating positive pressure at the first dynamic pressure generating end is high.
  • the first dynamic pressure generating end may be tapered in the forward rotation direction, and its tip may have a curved surface. According to this, the effect of generating positive pressure at the first dynamic pressure generating end is high.
  • the second dynamic pressure generating end may form an acute angle when viewed in the axial direction. According to this, the effect of generating positive pressure at the second dynamic pressure generating end is high.
  • the second dynamic pressure generating end may be tapered in the reverse rotation direction, and the tip thereof may have a curved surface. According to this, the effect of generating positive pressure at the second dynamic pressure generating end is high.
  • a fluid lead-in/out groove may be provided that communicates with the sealed fluid space. According to this, it is possible to improve the lubricity between the sliding surfaces at low speeds.
  • the fluid lead-in/out groove may include a dynamic pressure generating section.
  • the dynamic pressure generation section generates dynamic pressure to slightly separate the sliding surfaces and introduce the fluid to be sealed between the sliding surfaces, thereby improving the lubricity between the sliding surfaces. can be increased.
  • the inclined grooves may have both a radial direction component and a circumferential direction component in the extending direction of the inclined grooves. Further, it is sufficient that the extending direction of the reverse groove has at least a component in a direction opposite to the circumferential direction of the inclined groove.
  • fluid to be sealed may be gas or liquid, or may be a mist-like mixture of liquid and gas.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a mechanical seal in Example 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 1 viewed from the axial direction.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 1, viewed from the axial direction.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 1, as viewed from the axial direction, showing the movement of fluid in the inclined groove and the reverse inclined groove during forward rotation.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the movement of fluid in the inclined groove and the reverse inclined groove during reverse rotation, viewed from the axial direction, regarding the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 1.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 2 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 3 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 3-1 of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 3-2 of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 3-3 of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 3-4 of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 3-5 of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 4 of the present invention, viewed from the axial direction. It is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 5 of this invention seen from the axial direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 6 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 6-1 of the embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 6-2 of the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a modification 6-3 of the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 7 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 8 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 9 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 10 of the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 11 of the present invention, viewed from the axial direction. It is an explanatory view showing an example of a sliding part which does not correspond to the sliding part of the present invention.
  • a sliding component according to Example 1 will be explained with reference to FIGS. 1 to 5.
  • the sliding component is a mechanical seal
  • the sealed fluid exists in the inner space of the mechanical seal and the atmosphere exists in the outer space
  • the inner diameter side of the sliding parts that make up the mechanical seal is the sealed fluid side (high pressure side)
  • the outer diameter side is This will be explained as the leak side (low pressure side).
  • dots may be added to grooves and the like formed on the sliding surface in the drawings.
  • the mechanical seal for automobiles shown in Fig. 1 is of an outside type in which the sealed fluid F that tends to leak from the inner diameter side of the sliding surface toward the outer diameter side is sealed, and the outer space S2 communicates with the atmosphere A.
  • the sealed fluid F is a high-pressure liquid
  • the atmosphere A is a gas with a lower pressure than the sealed fluid F.
  • the mechanical seal is mainly composed of a rotating seal ring 20 as another annular sliding part and a stationary annular sealing ring 10 as a sliding part.
  • the rotary sealing ring 20 is provided on the rotary shaft 1 via a sleeve 2 so as to be rotatable together with the rotary shaft 1.
  • the stationary sealing ring 10 is provided in a non-rotating state and in an axially movable state on a sealing cover 5 fixed to a housing 4 of an attached device.
  • the stationary sealing ring 10 is axially biased by the elastic member 7, so that the sliding surface 11 of the stationary sealing ring 10 and the sliding surface 21 of the rotating sealing ring 20 closely slide against each other.
  • the sliding surface 21 of the rotary sealing ring 20 is a flat surface, and this flat surface is not provided with any recesses such as grooves.
  • the stationary sealing ring 10 and the rotating sealing ring 20 are typically formed of a combination of SiC (hard materials) or a combination of SiC (hard material) and carbon (soft material), but the sliding material is not limited to this. Any material used as a sliding material for mechanical seals is applicable.
  • SiC includes sintered bodies using boron, aluminum, carbon, etc. as sintering aids, as well as materials consisting of two or more phases with different components and compositions, such as SiC in which graphite particles are dispersed, and SiC.
  • There are reactive sintered SiC, SiC-TiC, SiC-TiN, etc. made of Si, and as carbon, carbon that is a mixture of carbonaceous and graphite, resin-molded carbon, sintered carbon, etc. can be used.
  • metal materials, resin materials, surface modification materials (coating materials), composite materials, etc. can also be used.
  • the rotating sealing ring 20 which is the other sealing ring, is relative to the stationary sealing ring 10 counterclockwise as shown by the solid line arrow or clockwise as shown by the dotted line arrow, respectively. It is designed to slide.
  • the rotation direction indicated by a solid line arrow will be described as a forward rotation direction
  • the rotation direction indicated by a dotted line arrow will be explained as a reverse rotation direction.
  • a plurality of dynamic pressure generating grooves 13 are arranged evenly in the circumferential direction on the outer diameter side, and a plurality of fluid introduction grooves 16 as fluid leading-in/outlet grooves are arranged on the inner diameter side. evenly distributed in the directions.
  • the fluid introduction groove 16 has a function of introducing fluid, but it may also be used to lead out fluid.
  • the portion of the sliding surface 11 other than the dynamic pressure generation groove 13 and the fluid introduction groove 16 is a land 12 that is a flat surface.
  • the lands 12 include a land portion 12a between the circumferentially adjacent hydrodynamic grooves 13, a land portion 12b between the circumferentially adjacent fluid introduction grooves 16, and a hydrodynamic pressure generating groove spaced apart in the radial direction. It has a land portion 12c between the groove 13 and the fluid introduction groove 16, and the upper surface (i.e., the axial end surface) of each land portion is arranged on the same plane and constitutes a flat surface of the land 12. .
  • the dynamic pressure generating groove 13 includes an inclined groove 14 that extends from the outer diameter side toward the inner diameter side and generates dynamic pressure, and is continuously formed on the inner diameter side of this inclined groove 14.
  • it is composed of a reverse groove 15 that extends on the opposite side in the circumferential direction and generates dynamic pressure, and has a substantially L-shape in the axial direction, that is, a so-called hook shape.
  • the dynamic pressure generating groove 13 has an outer diameter end 13A, that is, an outer diameter end of the inclined groove 14, which communicates with the outer space S2, and is inclined from the outer diameter end 13A toward the inner diameter side in the normal rotation direction of the rotary sealing ring 20. It extends in an arc shape.
  • the portion of the inner diameter end 13B of the dynamic pressure generating groove 13 on the forward rotation direction side, that is, the inner diameter side end of the inclined groove 14 is a pressure generating end 13C as a closed first dynamic pressure generating end.
  • the portion of the inner diameter end 13B of the dynamic pressure generating groove 13 on the reverse rotation direction side, that is, the end of the reverse groove 15 on the reverse rotation direction side becomes a reverse pressure generating end 13D as a closed second dynamic pressure generating end. ing.
  • the pressure generating end 13C generates positive pressure during forward rotation
  • the reverse pressure generating end 13D generates positive pressure during reverse rotation.
  • the dynamic pressure generating groove 13 is not limited to extending in an arc shape with an inclination in the forward rotation direction of the rotary sealing ring 20, but may, for example, extend in a straight line with an inclination in the forward rotation direction of the rotary sealing ring 20. Good too.
  • the inclined groove 14 has a bottom surface 14a that is flat in the extending direction and parallel to the flat surface of the land 12, and a bottom surface 14a that extends perpendicularly from both side edges of the bottom surface 14a toward the flat surface of the land 12. It is composed of side wall portions 14c and 14d, and a wall portion 14b serving as a wall surface extending perpendicularly from the inner diameter edge of the bottom surface 14a toward the flat surface of the land 12.
  • the bottom surface 14a has a substantially rectangular shape with substantially parallel side walls 14c and 14d.
  • the pressure generating end portion 13C is a portion of the dynamic pressure generating groove 13 surrounded by the bottom surface 14a, the side wall portion 14d, and the wall portion 14b. This pressure generating end 13C is tapered toward the normal rotation direction of the rotary sealing ring 20 and forms an acute angle when viewed in the axial direction.
  • the reverse groove 15 includes a bottom surface 15a that is flat in the extending direction and parallel to the flat surface of the land 12, and a side wall portion 15c that extends perpendicularly from the outer diameter side edge of the bottom surface 15a toward the flat surface of the land 12. It is comprised of a wall portion 15b serving as a wall surface extending perpendicularly from the inner diameter side edge of the bottom surface 15a toward the flat surface of the land 12. The side wall portion 15c extends linearly when viewed from the axial direction.
  • the bottom surface 15a has a substantially triangular shape.
  • the counter pressure generating end 13D is a portion of the dynamic pressure generating groove 13 surrounded by the bottom surface 15a, the side wall portion 15c, and the wall portion 15b.
  • This reverse pressure generating end 13D is tapered toward the reverse rotation direction of the rotary sealing ring 20, and forms an acute angle when viewed in the axial direction.
  • the side wall portion 15c extends linearly when viewed from the axial direction, but the present invention is not limited to this, and the side wall portion may extend in other shapes such as an arc shape or a wavy shape. .
  • the wall portion 14b of the inclined groove 14 and the wall portion 15b of the reverse groove 15 are continuous in the circumferential direction without having any bent portions.
  • the wall portion 14b of the inclined groove 14 and the wall portion 15b of the reverse groove 15 are constituted by one arcuate wall portion 13a as an arcuate surface extending circumferentially concentrically with the stationary sealing ring 10.
  • the pressure generating end 13C and the counter pressure generating end 13D are arranged on the same circumference on the sliding surface 11.
  • the extending distance of the reverse groove 15 is shorter than the extending distance of the inclined groove 14.
  • the depth of the reverse groove 15 is the same as the depth of the inclined groove 14. That is, the bottom surface 15a of the reverse groove 15 is arranged on the same plane as the bottom surface 14a of the continuous inclined groove 14, and forms a flat surface. Note that the bottom surface 14a of the inclined groove 14 and the bottom surface 15a of the reverse groove 15 are not limited to being flat surfaces, and may have an inclination or unevenness.
  • the fluid introduction groove 16 includes a fluid guide groove 17 that communicates with the inner space S1, and a fluid guide groove 17 that extends from the outer diameter side of the fluid guide groove 17 in the forward and reverse rotation directions of the rotary sealing ring 20. It is comprised of Rayleigh steps 18, 18' as dynamic pressure generating parts extending circumferentially concentrically with the stationary sealing ring 10.
  • the fluid guiding groove portion 17 is formed deeper than the depth dimension of the dynamic pressure generating groove 13. Furthermore, the Rayleigh steps 18 and 18' are formed to have a depth shallower than the fluid guiding groove portion 17 and approximately the same depth as the dynamic pressure generating groove 13. Note that the fluid guiding groove portion 17 may have the same depth as the dynamic pressure generating groove 13. Further, the length of the Rayleigh steps 18, 18' in the circumferential direction is longer than the circumferential length of the fluid guide groove portion 17 or the circumferential length of one dynamic pressure generating groove 13.
  • FIGS. 4 and 5 the operation of the stationary sealing ring 10 and the rotating sealing ring 20 during relative rotation will be explained using FIGS. 4 and 5.
  • the rotation seal ring 20 will be explained in the following order: when it is stopped, when it rotates forward, and when it rotates in reverse.
  • the sealed fluid F in the Rayleigh step 18 is transferred to the sliding surface 20. Due to the shearing of the rotary sealing ring 20, the rotary sealing ring 20 follows and moves in the forward rotational direction.
  • the sealed fluid F moves from the fluid guide groove part 17 toward the downstream end 18A in the relative rotation direction of the Rayleigh step 18, and the sealed fluid F moves in the direction of the arrow in the fluid guide groove part 17.
  • a pulling force acts as shown in H1. Note that the flows of the sealed fluid F and the atmosphere A in FIG. 4 are schematically shown without specifying the relative rotational speed of the rotary sealing ring 20.
  • the pressure of the sealed fluid F that has moved toward the end 18A of the Rayleigh step 18 is increased at and near the end 18A of the Rayleigh step 18. That is, positive pressure is generated at and near the end 18A of the Rayleigh step 18.
  • the sliding surfaces 11 and 21 are slightly separated by the force due to the positive pressure generated at and near the end 18A of the Rayleigh step 18.
  • the sealed fluid F flows into the space between the sliding surfaces 11 and 21 from the end portion 18A of the Rayleigh step 18 (see arrow H2) and the inner space S1 side.
  • lubricity is improved even during low speed rotation, and wear between the sliding surfaces 11 and 21 can be suppressed.
  • the floating distance between the sliding surfaces 11 and 21 is small, the amount of the sealed fluid F leaking into the outside space S2 is small. Further, since the fluid guide groove portion 17 is provided, a large amount of the sealed fluid F can be held, and poor lubrication during low speed rotation can be avoided.
  • the sealed fluid F in the Rayleigh step 18' rotates due to shear with the sliding surface 21.
  • the following movement of the sealing ring 20 in the positive rotational direction generates a relative negative pressure at and near the end 18A' of the Rayleigh step 18'. Therefore, the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 11 and 21 from the end 18A of the Rayleigh step 18 is collected inward from the end 18A' as shown by arrow H3.
  • the dynamic pressure generation groove 13 when the relative rotation speed between the rotating seal ring 20 and the stationary seal ring 10 is low, the atmosphere A is not sufficiently dense in the dynamic pressure generation groove 13, and high positive pressure is not generated.
  • the force due to the positive pressure generated by the dynamic pressure generating groove 13 is relatively smaller than the force due to the positive pressure generated at and near the end 18A of the Rayleigh step 18. Therefore, when the rotary sealing ring 20 rotates at a low speed, the sliding surfaces 11 and 21 are separated from each other mainly by the force due to the positive pressure generated at and near the end 18A of the Rayleigh step 18.
  • the sealed fluid F at the back pressure generating end 13D and the vicinity thereof flows into the dynamic pressure generating groove 13. It gets sucked in.
  • the sealed fluid F sucked into the dynamic pressure generating groove 13 moves toward the pressure generating end 13C together with the flow of the atmosphere A, as shown by an arrow L3.
  • the sealed fluid F sucked into the dynamic pressure generating groove 13 smoothly moves along the arcuate wall portion 13a from the reverse pressure generating end 13D to the pressure generating end 13C as shown by arrow L3. .
  • the sealed fluid F sucked into the dynamic pressure generating groove 13 tends to form a lump at the pressure generating end 13C and its vicinity, and the atmosphere A flowing through the dynamic pressure generating groove 13 (see arrow L1) causes the sliding surface 11 to , is likely to be discharged between 21 and 21.
  • the atmosphere A in the dynamic pressure generating groove 13 shown by the arrow L1 acts to push the sealed fluid F near the pressure generating end 13C of the dynamic pressure generating groove 13 back toward the inner space S1, so that the dynamic pressure generating groove 13 There is little sealed fluid F leaking into the inner or outer space S2.
  • the sliding component of this embodiment is designed so that the positive pressure generation capacity of the entire dynamic pressure generation groove 13 is sufficiently larger than the positive pressure generation capacity of the entire fluid introduction groove 16 during forward high-speed rotation. , Finally, a state in which only the atmosphere A exists between the sliding surfaces 11 and 21, that is, gas lubrication is achieved.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 11 and 21 from the fluid introduction groove 16 causes the sliding surfaces 11 and 21 to
  • the sliding surfaces 11 and 21 are lubricated with each other, and during high-speed rotation, the sliding surfaces 11 and 21 are separated by the positive pressure generated by the atmosphere A in the dynamic pressure generating groove 13, and a seal is formed between the sliding surfaces 11 and 21.
  • the fluid F and the atmosphere A are introduced to improve lubricity, and it is possible to suppress wear between the sliding surfaces 11 and 21 from the start of relative rotation to the time of high-speed rotation.
  • FIG. 5 As shown in FIG. 5, when the rotating seal ring 20 rotates relative to the stationary seal ring 10 in the opposite direction, the sealed fluid F in the Rayleigh step 18 is sheared with the sliding surface 21, causing the rotating seal ring 20 to rotate. Unders the movement in the opposite direction of rotation. As a result, a force is applied that enters the fluid guide groove 17 on the downstream side in the relative rotation direction and pushes out a part of the sealed fluid F in the fluid guide groove 17 as shown by the arrow H1'. Note that the flows of the sealed fluid F and the atmosphere A in FIG. 5 are schematically shown without specifying the relative rotational speed of the rotary sealing ring 20.
  • the sealed fluid F in the Rayleigh step 18' moves in the opposite rotational direction of the rotary sealing ring 20 due to shearing with the sliding surface 21, and positive pressure is generated at and near the end 18A'.
  • the sealed fluid F flows into the space between the sliding surfaces 11 and 21 from the end 18A' (see arrow H3') of the Rayleigh step 18' and the inner space S1.
  • the pressure of the sealed fluid F that has moved toward the reverse pressure generating end 13D is increased at and near the reverse pressure generating end 13D. That is, positive pressure is generated at the opposite pressure generating end 13D and its vicinity.
  • the sliding surfaces 11 and 21 are slightly separated from each other due to the force caused by the positive pressure generated at and near the opposite pressure generating end 13D.
  • the fluid F to be sealed in the dynamic pressure generating groove 13 mainly flows into the space between the sliding surfaces 11 and 21 as indicated by the arrow H4'.
  • the sealed fluid F flowing out from the reverse pressure generating end 13D shown by the arrow H4' acts to push the sealed fluid F near the reverse pressure generating end 13D of the dynamic pressure generating groove 13 back toward the inner space S1. , less sealed fluid F leaks into the dynamic pressure generating groove 13 or into the outer space S2.
  • the sealed fluid F existing around the pressure generating end 13C is sucked into the dynamic pressure generating groove 13 as shown by the arrow H5' due to the negative pressure generated at the pressure generating end 13C and its vicinity.
  • the dynamic pressure generating groove 13 includes the inclined groove 14 and the reverse groove 15 which rotate in different directions for main dynamic pressure generation, the sliding surfaces 11 and 21 are separated from each other during both rotations.
  • wear can be suppressed, and leakage of the sealed fluid F from between the sliding surfaces 11 and 21 into the external space S2 can be suppressed.
  • the pressure generating end 13C is disposed on the same circumference of the sliding surface 11 as the counter pressure generating end 13D. According to this, when the rotary sealing ring 20 rotates forward, the sealed fluid F sucked in by the reverse pressure generating end 13D is moved toward the pressure generating end 13C disposed on the same circumference. The sealed fluid F sucked in by the reverse pressure generating end 13D is easily discharged from the pressure generating end 13C between the sliding surfaces 11 and 21.
  • the dynamic pressure generating groove 13 has a flow flowing in the circumferential direction from the reverse pressure generating end 13D toward the pressure generating end 13C (see arrow L3 in FIG. 4) when the rotary sealing ring 20 rotates forward. Since a surface that functions to move the fluid toward the outside space S2 side is not formed, it is easy to move the sealed fluid F sucked in at the back pressure generating end 13D toward the pressure generating end 13C.
  • the atmosphere A flows from the outer diameter side to the inner diameter side of the inclined groove 14 (see arrow L1 in FIG. 4), and from the reverse pressure generation end 13D to the pressure generation end.
  • the fluid flow flowing in the circumferential direction toward 13C is suppressed from interfering with the fluid flow near the pressure generating end 13C, that is, the flows L1 and L3 move in substantially the same direction. Since they merge together at the pressure generating end 13C, positive pressure can be stably generated at the pressure generating end 13C.
  • reverse pressure generating end 13D is disposed on the inner space S1 side of the inclined groove 14, that is, at the closed end of the inclined groove 14, positive pressure is generated by the reverse groove 15 when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse. Easy to occur.
  • a plurality of dynamic pressure generating grooves 13 are arranged in the circumferential direction, and the pressure generating end 13C and the counter pressure generating end 13D are arranged on the same circumference on the sliding surface 11, so that rotation During forward rotation of the sealing ring 20, the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 11 and 21 from the pressure generating end 13C flows into the opposite pressure generating end 13D of another dynamic pressure generating groove 13 adjacent in the forward rotation direction. Easy to collect.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 11 and 21 from the reverse pressure generating end 13D generates pressure in another dynamic pressure generating groove 13 adjacent in the reverse rotation direction. It is easy to collect at the end 13C.
  • the pressure generating end 13C has an acute angle that tapers in the forward rotation direction when viewed from the axial direction, it is easy to converge the fluid in the dynamic pressure generating groove 13 during the forward rotation of the rotary sealing ring 20, thereby generating pressure.
  • the effect of generating positive pressure at the end portion 13C is high.
  • the reverse pressure generating end 13D has an acute angle that tapers in the reverse rotation direction when viewed from the axial direction, it is easy to converge the fluid in the dynamic pressure generating groove 13 when the rotary sealing ring 20 rotates in the reverse direction.
  • the positive pressure generation effect at the pressure generation end 13D is high.
  • the wall portion 14b of the inclined groove 14 and the wall portion 15b of the reverse groove 15 are constituted by one arc-shaped wall portion 13a extending in the circumferential direction without having a bent portion.
  • the pressure generating end 13C and the reverse pressure generating end 13D are continuous by the same arcuate wall 13a, fluid flows smoothly between the pressure generating end 13C and the reverse pressure generating end 13D. You can move to
  • the sliding surface 11 is provided with a fluid introduction groove 16 that communicates with the inner space S1 and introduces the sealed fluid F, the lubricity between the sliding surfaces 11 and 21 at low relative rotation speeds is improved. be able to.
  • the fluid introduction groove 16 has Rayleigh steps 18, 18' as dynamic pressure generating parts, positive pressure is generated by the Rayleigh steps 18, 18', and the sliding surfaces 11, 21 are slightly pressed against each other. Since the sealed fluid F can be introduced between the sliding surfaces 11 and 21 separated from each other, the lubricity between the sliding surfaces 11 and 21 can be improved.
  • the outer diameter end 13A of the dynamic pressure generating groove 13 communicates with the outer space S2, during forward rotation, the atmosphere A in the outer space S2 is easily introduced from the outer diameter end 13A, and the pressure generating end 13C Since positive pressure is easily generated by the atmosphere A, the dynamic pressure effect can be enhanced.
  • the shape of the reverse groove 115 in the dynamic pressure generating groove 113 is different from the reverse groove 15 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. ing.
  • the reverse groove 115 includes a bottom surface 115a that is flat in the extending direction and parallel to the flat surface of the land 12, and a side wall portion 115c that extends perpendicularly from the outer diameter side edge of the bottom surface 115a toward the flat surface of the land 12. It is comprised of a wall portion 115b serving as a wall surface extending perpendicularly from the inner diameter side edge of the bottom surface 115a toward the flat surface of the land 12.
  • the corner portion formed by the side wall portion 115c and the wall portion 115b, that is, the back pressure generating end portion 113D forms a substantially right angle when viewed in the axial direction.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 213 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • the dynamic pressure generating grooves 213 are provided with a plurality of grooves 215 opposite to the inclined grooves 214.
  • the reverse grooves 215 extend in the reverse rotation direction from the side wall portion 214c of the inclined groove 214 in the reverse rotation direction, and are provided in four spaced apart from each other in the longitudinal direction of the inclined groove 214.
  • These reverse pressure generating ends 213D are tapered in the reverse rotation direction and form an acute angle when viewed in the axial direction.
  • the inner diameter wall of the reverse groove 215 on the innermost diameter side is arranged on the same circumference as the inner diameter wall of the inclined groove 214, and is smoothly continuous.
  • the side wall portion 2142c of the dynamic pressure generating groove 2132 is composed of an outer diameter side portion 2142e and an inner diameter side portion 2142f.
  • the outer diameter side portion 2142e extends in a substantially semicircular arc shape from the outer diameter side toward the inner diameter side and is inclined in the forward rotation direction.
  • the inner diameter side portion 2142f has a shape in which an arcuate surface that is convex in the normal rotation direction and in the outer diameter direction when viewed in the axial direction is continuous in the radial direction.
  • the ends of adjacent arcuate surfaces serve as opposite pressure generating ends 2132D.
  • a dynamic pressure effect can be obtained in substantially the entire radial direction when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, making it easier to separate the sliding surfaces from each other. can.
  • the back pressure generating end 2132D faces in the inner diameter direction, it is easy to push the sealed fluid F back to the inner diameter side, and the sealing performance when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse can be improved.
  • the side wall portion 2143c of the dynamic pressure generating groove 2133 is composed of an outer diameter side portion 2143e and an inner diameter side portion 2143f.
  • the outer diameter side portion 2143e extends in an arc shape from the outer diameter side toward the inner diameter side and is inclined in the forward rotation direction.
  • the inner diameter side portion 2143f has a zigzag shape in which convex peaks are continuous in the radial direction in the normal rotation direction and in the outer diameter direction when viewed in the axial direction, that is, a so-called sawtooth shape. That is, a plurality of narrow portions 2133E are provided in the radial direction of the dynamic pressure generating groove 2133, the width of which is narrow in the circumferential direction. Further, the valley of the inner diameter side portion 2143f serves as a back pressure generating end portion 2133D.
  • a dynamic pressure effect can be obtained in substantially the entire radial direction when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, making it easier to separate the sliding surfaces from each other.
  • the back pressure generating end 2133D faces in the inner diameter direction, it is easy to push the sealed fluid F back to the inner diameter side, and the sealing performance when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse can be improved.
  • the side wall portion 2144c of the dynamic pressure generating groove 2134 is composed of an outer diameter side portion 2144e and an inner diameter side portion 2144f.
  • the outer diameter side portion 2144e extends in an arc shape from the outer diameter side toward the inner diameter side and is inclined in the forward rotation direction.
  • the inner diameter side portion 2144f has a zigzag shape in which convex peaks are continuous in the radial direction in the reverse rotation direction and in the inner diameter direction when viewed from the axial direction, that is, a so-called sawtooth shape.
  • the peak of the inner diameter side portion 2144f serves as a back pressure generating end portion 2134D. That is, the width of the dynamic pressure generating groove 2134 in the circumferential direction is expanded by the counter pressure generating end 2134D.
  • a dynamic pressure effect can be obtained in substantially the entire radial direction when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, making it easier to separate the sliding surfaces from each other. can.
  • the back pressure generating end 2134D faces in the inner diameter direction, it is easy to push the sealed fluid F back to the inner diameter side, and the sealing performance when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse can be improved.
  • a dynamic pressure effect can be obtained in substantially the entire radial direction when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, making it easier to separate the sliding surfaces from each other. can.
  • Example 3 and Modifications 3-1 to 3-5 the number of back pressure generating ends can be set freely. Further, the reverse pressure generating end portion may be provided over the entire length of the side wall portion on the reverse rotation side of the dynamic pressure generating groove.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 313 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • a side wall portion 314d' that is further inclined in the inner diameter direction and extends in the inner diameter direction is provided.
  • the angle of the bent portion formed by the side wall portion 314d and the side wall portion 314d' is greater than 90 degrees and less than 180 degrees.
  • the side wall portion 314d' and the arcuate wall portion 313a constitute a pressure generating end portion 313C that forms an acute angle when viewed in the axial direction.
  • the pressure generating end 313C and the counter pressure generating end 313D of the dynamic pressure generating groove 313 are located on both sides in the circumferential direction across an imaginary line ⁇ extending in the radial direction through the bent portion formed by the side wall 314d and the side wall 314d'. It is located in
  • Example 5 a sliding part according to Example 5 will be described with reference to FIG. 14. Note that explanations of the same and overlapping configurations as those of the first embodiment will be omitted.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 413 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • the pressure generating end 413C is arranged closer to the inner space S1 than the reverse pressure generating end 413D.
  • the arcuate wall portion 413a rotates in the forward rotation direction of the rotating sealing ring 20 from the opposite pressure generating end 413D relatively located on the outer space S2 side toward the pressure generating end 413C relatively located on the inner space S1 side. It extends in an arc shape with an incline.
  • the fluid flow L20 flows from the outer diameter side of the dynamic pressure generation groove 413 toward the inner diameter side, and from the reverse pressure generation end 413D to the pressure generation end 413C. Since the fluid flow L21 that flows toward the radiator does not interfere with the fluid flow L21, that is, the flows L20 and L21 are moved in the same direction, positive pressure can be stably generated at the pressure generating end 413C.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 513 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • the dynamic pressure generating groove 513 is provided with a narrow portion 513E at a position on the outer diameter side of the pressure generating end 513C and the counter pressure generating end 513D.
  • the inner diameter side portion 515f of the side wall portion 515c in the dynamic pressure generation groove 513 is formed in a stepped shape so that it is arranged in the forward rotation direction more than the outer diameter side portion 515e.
  • the dynamic pressure generating groove 513 is provided with the narrow width part 513E, when the rotary sealing ring 20 rotates forward, the pressure is lower than that of the dynamic pressure generating groove having a constant width in the extending direction. Atmosphere A can be efficiently collected at the generating end 513C, and positive pressure can be easily generated by the atmosphere A at the pressure generating end 513C.
  • the dynamic pressure generating groove 5131 is provided with a narrow portion 5131E. Further, the reverse pressure generating end 5131D of the dynamic pressure generating groove 5131 has a substantially rectangular shape when viewed in the axial direction.
  • the dynamic pressure generating groove 5131 easily generates positive pressure from the atmosphere A at the pressure generating end 5131C due to the narrow portion 5131E when the rotary sealing ring 20 rotates forward. Furthermore, when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, positive pressure can be generated by the reverse pressure generating end 5131D to separate the sliding surfaces from each other.
  • the dynamic pressure generating groove 5132 is provided with a narrow portion 5132E.
  • the radially central portion of the side wall portion 5152c of the dynamic pressure generating groove 5132 is formed into a substantially mountain shape in the axial direction that is convex in the forward rotation direction.
  • the dynamic pressure generating groove 5132 easily generates positive pressure due to the atmosphere A at the pressure generating end 5132C due to the narrow portion 5132E when the rotary sealing ring 20 rotates forward. Furthermore, when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, positive pressure can be generated by the reverse pressure generating end 5132D to separate the sliding surfaces from each other.
  • the dynamic pressure generating groove 5133 is provided with a narrow portion 5133E.
  • the inner diameter side portion of the side wall portion 5153c of the dynamic pressure generating groove 5133 is formed into a substantially mountain shape when viewed in the axial direction and is convex in the forward rotation direction.
  • the dynamic pressure generating groove 5133 easily generates positive pressure due to the atmosphere A at the pressure generating end 5133C due to the narrow portion 5133E when the rotary sealing ring 20 rotates forward. Furthermore, when the rotary sealing ring 20 rotates in reverse, positive pressure can be generated by the reverse pressure generating end 5133D to separate the sliding surfaces from each other.
  • Example 7 a sliding part according to Example 7 will be described with reference to FIG. 19. Note that explanations of the same and overlapping configurations as those of the first embodiment will be omitted.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 613 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • the dynamic pressure generating groove 613 has a bent portion between the side wall portion 614d and the inner diameter side wall portion 613a, that is, the pressure generating end portion 613C is formed in an arc shape convex in the normal rotation direction when viewed in the axial direction.
  • Example 8 a sliding part according to Example 8 will be explained with reference to FIG. 20. Note that explanations of the same and overlapping configurations as those of the first embodiment will be omitted.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 713 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • the reverse pressure generating end 713D of the dynamic pressure generating groove 713 includes a side wall 715c extending from the inner diameter side of the reverse rotation side wall 714c in the reverse rotation direction and toward the inner space S1 side, and a reverse rotation direction end of the inner diameter side wall 713a. It is formed by a wall portion 715b extending in the reverse rotation direction and toward the outer space S2 side, and a bottom surface 715a.
  • the wall portion 715b and the side wall portion 714d can be inclined in substantially the same direction, the dynamic pressure generating grooves 713 that are adjacent to each other in the circumferential direction can be efficiently arranged close to each other in the circumferential direction. can.
  • the shape of the dynamic pressure generating groove 813 is different from the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment, and the other configuration is the same as that of the first embodiment. .
  • the pressure generating end portion 813C of the dynamic pressure generating groove 813 is formed by a forward rotation side wall portion 814d, an inner diameter side wall portion 813a, and a bottom surface 814a.
  • the inner diameter side wall portion 813a extends linearly approximately along the circumferential direction.
  • the reverse pressure generating end 813D of the dynamic pressure generating groove 813 includes a side wall 815c extending from the inner diameter side of the reverse rotation side wall 814c in the reverse rotation direction and toward the inner space S1 side, and a reverse rotation direction end of the inner diameter side wall 813a. It is formed by a wall portion 815b extending in the reverse rotation direction and toward the inner space S1, and a bottom surface 815a.
  • the back pressure generating end 813D is arranged closer to the inner space S1 than the pressure generating end 813C. Further, the reverse pressure generating end 813D faces in the reverse rotation direction and in the inner diameter direction.
  • the pressure generating end 813C and the counter pressure generating end 813D are not continuous on the surface facing one inner space S1. In other words, a bent portion is formed between the inner diameter side wall portion 813a and the wall portion 815b.
  • the sealed fluid F sucked from the reverse pressure generating end 813D moves along the wall 815b and then moves along the inner diameter side wall 813a.
  • the atmosphere A is easily discharged between the sliding surfaces by the flow of the atmosphere A without interfering with the flow of the atmosphere A flowing through the inclined groove 814.
  • the reverse pressure generating end 813D faces in the reverse rotation direction and in the inner diameter direction, it is easy to push the sealed fluid F back toward the inner diameter side when the rotary sealing ring 20 rotates in the reverse direction, and the sliding surfaces can be separated from each other. can.
  • the stationary sealing ring 910 as a sliding component of the tenth embodiment is provided with a plurality of sets of dynamic pressure generating grooves 9131 to 9134 in the circumferential direction.
  • the dynamic pressure generating grooves 9131 to 9134 have the same extension distance.
  • the dynamic pressure generating groove 9131 has almost the same configuration as the dynamic pressure generating groove 13 of the first embodiment.
  • the dynamic pressure generating groove 9132 is arranged adjacent to the dynamic pressure generating groove 9131 in the reverse rotation direction.
  • the pressure generating end 9132C is disposed on the same circumference as the pressure generating end 9131C of the dynamic pressure generating groove 9131.
  • the reverse pressure generating end 9132D is disposed on the outer diameter side of the dynamic pressure generating groove 9131 with respect to the reverse pressure generating end 9131D.
  • the dynamic pressure generating groove 9133 is arranged adjacent to the dynamic pressure generating groove 9132 in the reverse rotation direction.
  • the pressure generating end 9133C is disposed on the same circumference as the pressure generating end 9131C of the dynamic pressure generating groove 9131.
  • the reverse pressure generating end 9133D is disposed on the outer diameter side of the dynamic pressure generating groove 9132 than the reverse pressure generating end 9132D.
  • the dynamic pressure generating groove 9134 is arranged adjacent to the dynamic pressure generating groove 9133 in the reverse rotation direction.
  • the pressure generating end 9134C is disposed on the same circumference as the pressure generating end 9131C of the dynamic pressure generating groove 9131.
  • the reverse pressure generating end 9134D is disposed on the outer diameter side of the dynamic pressure generating groove 9133 relative to the reverse pressure generating end 9133D.
  • the back pressure generating ends 9131D to 9134D are radially shifted from each other.
  • corner portions 9132F to 9134F are formed on the reverse rotation direction side of the inner diameter end of the dynamic pressure generating grooves 9132 to 9134, and it is possible to generate a slight amount of reverse pressure even in these corner portions 9132F to 9134F.
  • the mechanical seal of Example 11 is of an inside type in which the sealed fluid F that attempts to leak from the outer space S2 toward the inner space S1 is sealed, and the inner space S1 is communicated with the atmosphere A.
  • a plurality of dynamic pressure generation grooves 1013 and a plurality of fluid introduction grooves 1016 are provided in the sliding surface 1011 in the circumferential direction.
  • the dynamic pressure generation groove 1013 and the fluid introduction groove 1016 have a configuration in which the dynamic pressure generation groove 13 and the fluid introduction groove 16 of the first embodiment are reversed in the radial direction, so a detailed description thereof will be omitted.
  • the dynamic pressure generating groove is a simple inclined groove, that is, the sliding part of the present invention does not have a reverse pressure generating end extending from the opposite side of the inclined groove in the reverse rotation direction. Not applicable.
  • all or part of the reverse pressure generating end which has a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction, is arranged in a space closer to the sealed fluid than the positive pressure generating end.
  • the wall on the forward rotation side constituting the reverse pressure generating end also serves as the wall of the positive pressure generating end, that is, the reverse pressure generating end is on the forward rotation direction side of the inclined groove. Those extending in the reverse rotation direction do not fall under the sliding components of the present invention.
  • the fluid flow in the reverse groove is not sufficiently discharged to the sealed fluid side by the fluid in the inclined groove during forward rotation, resulting in insufficient sealing performance than the present invention. There is.
  • mechanical seals for automobiles were used as sliding parts, but other mechanical seals for general industrial machinery and the like may be used. Moreover, it is not limited to a mechanical seal, and may be a sliding part other than a mechanical seal, such as a sliding bearing.
  • Examples 1 to 11 examples were described in which the dynamic pressure generating groove and the fluid introducing groove were provided in the stationary seal ring, but the dynamic pressure generating groove and the fluid introducing groove may be provided in the rotating seal ring.
  • the sealed fluid side is the high pressure side and the leak side is the low pressure side, but the sealed fluid side may be the low pressure side and the leak side is the high pressure side.
  • the fluid side and the leak side may have substantially the same pressure.
  • the pressure generating end and the counter pressure generating end are connected by an arcuate wall, but the present invention is not limited to this. It may be continuous by a linear flat surface when viewed in the axial direction. Furthermore, the surface that is continuous with the pressure generating end and the counter pressure generating end may have a step or a bent part in the circumferential direction as in the ninth embodiment; Preferably not.
  • all the dynamic pressure generating grooves have reverse grooves, but there are dynamic pressure generating grooves with reverse grooves and dynamic pressure generating grooves without reverse grooves. may be mixed.
  • the dynamic pressure generating groove having the reverse groove is preferably disposed near the end of the Rayleigh step because the fluid to be sealed between the sliding surfaces can be collected and returned between the sliding surfaces.
  • the fluid introduction groove communicates with the sealed fluid space, but the present invention is not limited to this, and as long as the sealed fluid can be stored, the fluid introduction groove does not need to be communicated with the sealed fluid space. etc.
  • the fluid introduction groove has a Rayleigh step, but the present invention is not limited to this, and it may be sufficient as long as it can generate dynamic pressure.
  • the dynamic pressure generating section may be It may be an inclined groove that is inclined in the circumferential direction and extends in the radial direction. Note that the configuration of the dynamic pressure generating section may be omitted.
  • a plurality of fluid introduction grooves are provided in the circumferential direction, but it is sufficient that at least one fluid introduction groove is provided. Note that the structure of the fluid introduction groove may be omitted.
  • the sealed fluid F is described as a high-pressure liquid, but is not limited to this, and may be a gas or a low-pressure liquid, or may be a mist-like mixture of liquid and gas. Good too.
  • the fluid on the leaking side is the atmosphere A, which is a low-pressure gas, but it is not limited to this, and may be a liquid or a high-pressure gas, or a mixture of a liquid and a gas. It may be in the form of a mist.
  • atmosphere A which is a low-pressure gas, but it is not limited to this, and may be a liquid or a high-pressure gas, or a mixture of a liquid and a gas. It may be in the form of a mist.

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Abstract

正回転時の密封性が高く、かつ逆回転時のトルクの小さい摺動部品を提供する。　一対の摺動環１０，２０が互いに相対回転し、被密封流体空間Ｓ１と漏れ空間Ｓ２との間を区画する環状の摺動部品１０であって、摺動部品１０は動圧を発生する動圧発生溝１３を有し、動圧発生溝１３は、漏れ空間Ｓ２から被密封流体空間Ｓ１に向けて正回転方向に傾斜して延び第１動圧発生端部１３Ｃを有する傾斜溝１４と、傾斜溝１４の逆回転方向側から逆回転方向に延び第２動圧発生端部１３Ｄを有する逆溝１５と、を備えている。

Description

摺動部品
　本発明は、相対回転する摺動部品に関し、例えば自動車、一般産業機械、あるいはその他のシール分野の回転機械の回転軸を軸封する軸封装置に用いられる摺動部品、または自動車、一般産業機械、あるいはその他の軸受分野の機械の軸受に用いられる摺動部品に関する。
　被密封流体の漏れを防止する軸封装置として例えばメカニカルシールは相対回転し摺動面同士が摺動する一対の環状の摺動部品を備えている。このようなメカニカルシールにおいて、近年においては環境対策等のために摺動により失われるエネルギーの低減が望まれている。
　例えば特許文献１に示されるメカニカルシールは、動圧発生溝と流体導入溝とが設けられている。動圧発生溝は、漏れ側の内空間に連通し外径側に向けて延びる傾斜溝と、この傾斜溝の外径側に連続形成され傾斜溝に対して逆方向に延びる逆傾斜溝と、を有し、軸方向視で略Ｌ字状を成している。また、流体導入溝は、外空間に連通する流体誘導溝部と、流体誘導溝部の内径側から回転密封環の正回転方向に向けて静止密封環と同心状に周方向に延びるレイリーステップと、から構成されている。外空間には被密封流体が存在し、内空間には大気が存在している。
　回転密封環の正回転低速時には、流体導入溝から摺動面間に流出する被密封流体により摺動面同士が潤滑され摺動面同士の摩耗を抑制することができるとともに、傾斜溝の側壁部と逆傾斜溝の側壁部との角部に設けられた圧力発生部で発生する正圧により摺動面間に流入した被密封流体が外空間側に押し戻されるため、摺動面間から被密封流体が内空間に漏れることが抑制されるようになっている。また回転密封環の正回転高速時には、傾斜溝全体による正圧発生能力が、レイリーステップ全体による正圧発生能力よりも大きくなり、気体潤滑されるようになっている。
　一方、回転密封環の逆回転時には、逆傾斜溝の外径端に設けられた圧力発生部で発生する正圧により摺動面同士を若干離間させ被密封流体を流入させることで潤滑性を高めるとともに、摺動面間に流入した被密封流体が外空間側に押し戻されるため、摺動面間から被密封流体が内空間に漏れることが抑制されるようになっている。
国際公開第２０２１／２４６３７１号（第１３頁、第３図）
　しかしながら、特許文献１のような摺動部品にあっては、傾斜溝の外径側に逆傾斜溝が連続して延設されており、回転密封環の正回転時には、逆傾斜溝に吸い込まれた被密封流体が逆傾斜溝の側壁部に沿って流れやすくなっているため、逆傾斜溝内に吸い込まれた被密封流体が傾斜溝や逆傾斜溝から外径側に十分排出することができない虞があった。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、正回転時の密封性が高く、かつ逆回転時のトルクの小さ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、
　一対の摺動環が互いに相対回転し、被密封流体空間と漏れ空間との間を区画する摺動部品であって、
　摺動部品は動圧を発生する動圧発生溝を有し、
　前記動圧発生溝は、
　前記漏れ空間から前記被密封流体空間に向けて正回転方向に傾斜して延び第１動圧発生端部を有する傾斜溝と、
　前記傾斜溝の逆回転方向側から逆回転方向に延び第２動圧発生端部を有する逆溝と、を備えている。
　これによれば、摺動部品の相対正回転時には、第２動圧発生端部やその近傍で吸い込んだ被密封流体は傾斜溝に向けて移動し、第１動圧発生端部から摺動面間に排出されやすい。また、摺動部品の相対逆回転時には、第２動圧発生端部やその近傍で正圧が発生する。これらにより、摺動部品は、正回転時の密封性が高く、かつ逆回転時のトルクの小さいものとなる。
　前記第２動圧発生端部は前記傾斜溝の閉塞された端部から延びるとともに、
　前記第１動圧発生端部は、前記第２動圧発生端部と同一円周上に配置されている。
　これによれば、摺動部品の相対正回転時には、隣接する上流の傾斜溝主にその第１動圧発生端部から摺動面間に流出した流体を自身の逆溝の第２動圧発生端部やその近傍で回収しやすい。また、摺動部品の相対逆回転時には、隣接する上流の逆溝主にその第２動圧発生端部から摺動面間に流出した流体を自身の傾斜溝やその近傍の第１動圧発生端部で回収しやすい。また、第２動圧発生端部は、傾斜溝の被密封流体空間側に配置されていることから、摺動部品の相対逆回転時に逆溝によって正圧を発生させやすい。
　前記第１動圧発生端部は、前記第２動圧発生端部よりも前記被密封流体空間側に配置されていてもよい。
　これによれば、摺動部品の相対正回転時には、第２動圧発生端部やその近傍で吸い込んだ被密封流体は周方向かつ被密封流体方向に向けて移動され、第１動圧発生端部から摺動面間に排出されやすい。
　前記第１動圧発生端部は、前記第２動圧発生端部よりも前記漏れ空間側に配置されていてもよい。
　これによれば、摺動部品の相対逆回転時において第１動圧発生端部やその近傍で吸い込んだ被密封流体は周方向かつ被密封流体方向に向けて移動され、第２動圧発生端部から摺動面間に排出されやすい。
　前記第１動圧発生端部と前記第２動圧発生端部との前記被密封流体空間側の面が同一の面で連なっていてもよい。
　これによれば、第１動圧発生端部と第２動圧発生端部との間で流体が円滑に移動できる。
　前記第１動圧発生端部と前記第２動圧発生端部との前記被密封流体空間側の面が同一の円弧状面により連続していてもよい。
　これによれば、第１動圧発生端部と第２動圧発生端部との間で流体がより円滑に移動できる。
　前記第１動圧発生端部は、軸方向視で鋭角をなしていてもよい。
　これによれば、第１動圧発生端部での正圧発生効果が高い。
　前記第１動圧発生端部は、正回転方向に先細りし、その先端が曲面をなしていてもよい。
　これによれば、第１動圧発生端部での正圧発生効果が高い。
　前記第２動圧発生端部は、軸方向視で鋭角をなしていてもよい。
　これによれば、第２動圧発生端部での正圧発生効果が高い。
　前記第２動圧発生端部は、逆回転方向に先細りし、その先端が曲面をなしていてもよい。
　これによれば、第２動圧発生端部での正圧発生効果が高い。
　前記被密封流体空間に連通する流体導出入溝を備えていてもよい。
　これによれば、低速時における摺動面同士の潤滑性を高めることができる。
　前記流体導出入溝は、動圧発生部を備えていてもよい。
　これによれば、動圧発生部により、動圧を生じさせて摺動面同士を僅かに離間させ摺動面間に被密封流体を導入することができるため、摺動面同士の潤滑性を高めることができる。
　尚、本発明に係る摺動部品の摺動面において、傾斜溝は、傾斜溝の延在方向が径方向の成分と周方向の成分の両方を有しているものであればよい。また、逆溝は、逆溝の延在方向が少なくとも傾斜溝の周方向と逆方向の成分を有していればよい。
　尚、被密封流体は、気体または液体であってもよいし、液体と気体が混合したミスト状であってもよい。
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縦断面図である。 実施例１における静止密封環の摺動面を軸方向から見た図である。 実施例１における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。 実施例１における静止密封環の摺動面について、正回転時における傾斜溝及び逆傾斜溝の流体の動きを軸方向から見た説明図である 実施例１における静止密封環の摺動面について、逆回転時における傾斜溝及び逆傾斜溝の流体の動きを軸方向から見た説明図である。 本発明の実施例２における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。 本発明の実施例３における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。 本発明の実施例３における変形例３－１を示す概略図である。 本発明の実施例３における変形例３－２を示す概略図である。 本発明の実施例３における変形例３－３を示す概略図である。 本発明の実施例３における変形例３－４を示す概略図である。 本発明の実施例３における変形例３－５を示す概略図である。 本発明の実施例４における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。 本発明の実施例５における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。 本発明の実施例６における静止密封環の摺動面を軸方向から見た概略図である。 本発明の実施例６における変形例６－１を示す概略図である。 本発明の実施例６における変形例６－２を示す概略図である。 本発明の実施例６における変形例６－３を示す概略図である。 本発明の実施例７における静止密封環の摺動面を軸方向から見た概略図である。 本発明の実施例８における静止密封環の摺動面を軸方向から見た概略図である。 本発明の実施例９における静止密封環の摺動面を軸方向から見た概略図である。 本発明の実施例１０における静止密封環の摺動面を軸方向から見た概略図である。 本発明の実施例１１における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。 本発明の摺動部品には該当しない摺動部品の例を示す説明図である。
　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５を参照して説明する。尚、本実施例においては、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、メカニカルシールの内空間に被密封流体が存在し、外空間に大気が存在しており、メカニカルシールを構成する摺動部品の内径側を被密封流体側（高圧側）、外径側を漏れ側（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等にドットを付すこともある。
　図１に示される自動車用のメカニカルシールは、摺動面の内径側から外径側に向かって漏れようとする被密封流体Ｆを密封し外空間Ｓ２が大気Ａに通ずるアウトサイド形のものである。尚、本実施例では、被密封流体Ｆが高圧の液体であり、大気Ａが被密封流体Ｆよりも低圧の気体である形態を例示する。
　メカニカルシールは、円環状の他の摺動部品としての回転密封環２０と、摺動部品としての円環状の静止密封環１０と、から主に構成されている。回転密封環２０は、回転軸１にスリーブ２を介して回転軸１と共に回転可能な状態で設けられている。静止密封環１０は、被取付機器のハウジング４に固定されたシールカバー５に非回転状態かつ軸方向移動可能な状態で設けられている。静止密封環１０は弾性部材７によって軸方向に付勢されており、静止密封環１０の摺動面１１と回転密封環２０の摺動面２１とが互いに密接摺動するようになっている。尚、回転密封環２０の摺動面２１は平坦面となっており、この平坦面には溝等の凹み部が設けられていない。
　静止密封環１０及び回転密封環２０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）の組み合わせで形成されるが、これに限られず、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２及び図３に示されるように、静止密封環１０に対して相手側密封環である回転密封環２０が実線矢印で示すように反時計周りまたは点線矢印で示すように時計周りにそれぞれ相対摺動するようになっている。以下、実線矢印の回転方向を正回転方向、点線矢印の回転方向を逆回転方向として説明する。
　静止密封環１０の摺動面１１には、外径側に複数の動圧発生溝１３が周方向に均等に配設され、内径側に複数の流体導出入溝としての流体導入溝１６が周方向に均等に配設されている。本実施例では、流体導入溝１６は流体を導入する機能を有するものであるが、流体を導出するように用いても良い。
　また、摺動面１１の動圧発生溝１３及び流体導入溝１６以外の部分は平坦面を成すランド１２となっている。詳しくは、ランド１２は、周方向に隣接する動圧発生溝１３の間のランド部１２ａと、周方向に隣接する流体導入溝１６の間のランド部１２ｂと、径方向に離間する動圧発生溝１３と流体導入溝１６との間のランド部１２ｃと、を有し、これら各ランド部の上面（すなわち軸方向端面）は、同一平面状に配置されランド１２の平坦面を構成している。
　図３に示されるように、動圧発生溝１３は、外径側から内径側に向けて延び動圧を発生させる傾斜溝１４と、この傾斜溝１４の内径側に連続形成され傾斜溝１４に対して周方向逆側に延び動圧を発生させる逆溝１５と、から構成されており、軸方向略Ｌ字状、すなわち、いわゆる鉤形状を成している。
　動圧発生溝１３は、外径端１３Ａ、すなわち傾斜溝１４の外径端が外空間Ｓ２に連通し、外径端１３Ａから内径側に向けて回転密封環２０の正回転方向に傾斜して円弧状に延びている。
　動圧発生溝１３の内径端１３Ｂにおける正回転方向側の部位、すなわち傾斜溝１４の内径側端部は閉塞された第１動圧発生端部としての圧力発生端部１３Ｃとなっている。動圧発生溝１３の内径端１３Ｂにおける逆回転方向側の部位、すなわち逆溝１５の逆回転方向側の端部は閉塞された第２動圧発生端部としての逆圧発生端部１３Ｄとなっている。尚、圧力発生端部１３Ｃは正回転時に正圧を発生し、逆圧発生端部１３Ｄは逆回転時に正圧を発生する。
　尚、動圧発生溝１３は、回転密封環２０の正回転方向に傾斜して円弧状に延びることに限られず、例えば、回転密封環２０の正回転方向に傾斜して直線状に延びていてもよい。
　図３に示されるように、傾斜溝１４は、延在方向に亘って平坦かつランド１２の平坦面に平行な底面１４ａと、底面１４ａの両側縁からランド１２の平坦面に向けて垂直に延びる側壁部１４ｃ，１４ｄと、底面１４ａの内径端縁からランド１２の平坦面に向けて垂直に延びる壁面としての壁部１４ｂと、から構成されている。底面１４ａは両側壁部１４ｃ，１４ｄが略平行な略矩形をなしている。
　圧力発生端部１３Ｃは、動圧発生溝１３において、底面１４ａと側壁部１４ｄと壁部１４ｂとで囲まれた部位である。この圧力発生端部１３Ｃは、回転密封環２０の正回転方向に向けて先細りしており、軸方向視で鋭角を成している。
　逆溝１５は、延在方向に亘って平坦かつランド１２の平坦面に平行な底面１５ａと、底面１５ａの外径側端縁からランド１２の平坦面に向けて垂直に延びる側壁部１５ｃと、底面１５ａの内径側端縁からランド１２の平坦面に向けて垂直に延びる壁面としての壁部１５ｂと、から構成されている。側壁部１５ｃは軸方向から見て直線状に延びている。底面１５ａは略三角形をなしている。
　逆圧発生端部１３Ｄは、動圧発生溝１３において、底面１５ａと側壁部１５ｃと壁部１５ｂとで囲まれた部位である。この逆圧発生端部１３Ｄは、回転密封環２０の逆回転方向に向けて先細りしており、軸方向視で鋭角を成している。
　尚、本実施例では、側壁部１５ｃが軸方向から見て直線状に延びている形態を例示したが、これに限られず、側壁部が円弧状、波状等他の形状で延びていてもよい。
　傾斜溝１４の壁部１４ｂ及び逆溝１５の壁部１５ｂは、屈曲部を有さずに周方向に連続している。言い換えれば、傾斜溝１４の壁部１４ｂ及び逆溝１５の壁部１５ｂは、静止密封環１０と同心状に周方向に延びる円弧状面としての１つの円弧状壁部１３ａにより構成されている。
　すなわち、圧力発生端部１３Ｃ及び逆圧発生端部１３Ｄは、摺動面１１における同一円周上に配設されている。
　また、逆溝１５の延在距離は、傾斜溝１４の延在距離と比べて短い。
　また、逆溝１５の深さは、傾斜溝１４の深さと同一である。すなわち、逆溝１５の底面１５ａは、連続する傾斜溝１４の底面１４ａと同一平面状に配置され平坦面を成している。尚、傾斜溝１４の底面１４ａ及び逆溝１５の底面１５ａは、平坦面を成すものに限られず、傾斜や凹凸を有していてもよい。図３に示されるように、流体導入溝１６は、内空間Ｓ１に連通する流体誘導溝部１７と、流体誘導溝部１７の外径側から回転密封環２０の正回転方向及び逆回転方向に向けて静止密封環１０と同心状に周方向に延びる動圧発生部としてのレイリーステップ１８，１８’と、から構成されている。
　尚、流体誘導溝部１７は、動圧発生溝１３の深さ寸法よりも深く形成されている。また、レイリーステップ１８，１８’は、流体誘導溝部１７の深さ寸法よりも浅く、動圧発生溝１３の深さ寸法と略同一の深さに形成されている。尚、流体誘導溝部１７は動圧発生溝１３と同じ深さ寸法であってもよい。また、レイリーステップ１８，１８’は周方向の長さが、流体誘導溝部１７の周方向の長さや一つの動圧発生溝１３の周方向の長さよりも長く形成されている。
　次いで、静止密封環１０と回転密封環２０との相対回転時の動作について図４及び図５を用いて説明する。尚、本実施例においては、回転密封環２０の停止時、正回転時、逆回転時の順に説明する。
　まず、回転密封環２０が回転していない停止時には、被密封流体Ｆが流体導入溝１６内に流入している。尚、弾性部材７によって静止密封環１０が回転密封環２０側に付勢されているので摺動面１１，２１同士は接触状態となっており、摺動面１１，２１間の被密封流体Ｆが外空間Ｓ２に漏れ出す量はほぼない。
　図４に示されるように、回転密封環２０が静止密封環１０に対して正回転方向に相対回転し始めた直後の低速時においては、レイリーステップ１８内の被密封流体Ｆが摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の正回転方向に追随移動する。
　すなわち、流体導入溝１６内では、被密封流体Ｆが流体誘導溝部１７からレイリーステップ１８における相対回転方向の下流側の端部１８Ａに向かって移動し、流体誘導溝部１７において被密封流体Ｆを矢印Ｈ１に示すように引き込む力が作用する。尚、図４の被密封流体Ｆや大気Ａの流れについては、回転密封環２０の相対回転速度を特定せずに概略的に示している。
　レイリーステップ１８の端部１８Ａに向かって移動した被密封流体Ｆは、レイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍で圧力が高められる。すなわちレイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍で正圧が発生する。
　レイリーステップ１８の深さは浅いため、回転密封環２０の回転速度が低速につき被密封流体Ｆの移動量が少なくてもレイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍にて正圧が発生する。
　また、レイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍で発生した正圧による力により、摺動面１１，２１が若干離間される。これにより、摺動面１１，２１間には、レイリーステップ１８の端部１８Ａ（矢印Ｈ２参照）及び内空間Ｓ１側から被密封流体Ｆが流入する。このように摺動面１１，２１間に被密封流体Ｆが介在することにより低速回転時においても潤滑性が向上し、摺動面１１，２１同士の摩耗を抑制することができる。尚、摺動面１１，２１同士の浮上距離が僅かであるため、被密封流体Ｆが外空間Ｓ２に漏れ出す被密封流体Ｆは少ない。また、流体誘導溝部１７が設けられているため、被密封流体Ｆを多量に保持することができ、低速回転時に貧潤滑となることを回避できる。
　また、回転密封環２０が静止密封環１０に対して正回転方向に相対回転し始めた直後の低速時においては、レイリーステップ１８’内の被密封流体Ｆが摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の正回転方向に追随移動することにより、レイリーステップ１８’の端部１８Ａ’及びその近傍で相対的な負圧が生じる。そのため、レイリーステップ１８の端部１８Ａから摺動面１１，２１間に流出した被密封流体Ｆは、矢印Ｈ３に示すように端部１８Ａ’から内に回収される。
　一方、動圧発生溝１３においては、回転密封環２０と静止密封環１０との相対回転低速時には、大気Ａが動圧発生溝１３内において十分に密とならず高い正圧は発生せず、動圧発生溝１３によって発生される正圧による力は、レイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍で発生した正圧による力よりも相対的に小さい。よって、回転密封環２０の低速回転時では、レイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍で発生した正圧による力が主体となって摺動面１１，２１同士を離間させるようになっている。
　回転密封環２０の相対回転速度が高まると、図４に示されるように、動圧発生溝１３内の大気Ａが摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の正回転方向に追随移動するとともに、外空間Ｓ２の大気Ａが動圧発生溝１３に引き込まれる。すなわち、動圧発生溝１３内では、多量の大気Ａが矢印Ｌ１に示すように外径端１３Ａから内径端１３Ｂに向かって移動する。
　具体的には、図４の拡大部に示されるように、動圧発生溝１３の内径端１３Ｂでは、矢印Ｌ１に示すように傾斜溝１４の外径側から内径側に向けて流れる大気Ａの流れと、矢印Ｌ３に示すように逆圧発生端部１３Ｄから圧力発生端部１３Ｃに向けて周方向に流れる大気Ａと被密封流体Ｆが混在した流れと、が生じる。
　具体的には、逆圧発生端部１３Ｄ及びその近傍は、周囲に比べて相対的に負圧となるので逆圧発生端部１３Ｄ及びその近傍の被密封流体Ｆは動圧発生溝１３内に吸い込まれる。動圧発生溝１３内に吸い込まれた被密封流体Ｆは矢印Ｌ３に示すように、大気Ａの流れとともに圧力発生端部１３Ｃに向けて移動する。
　このとき、動圧発生溝１３内に吸い込まれた被密封流体Ｆは、矢印Ｌ３に示すように円弧状壁部１３ａに沿って逆圧発生端部１３Ｄから圧力発生端部１３Ｃに円滑に移動する。
　これにより、矢印Ｌ１に示す大気Ａの流れと矢印Ｌ３に示す被密封流体Ｆが混在した大気Ａの流れは、共に、圧力発生端部１３Ｃ近傍に導かれ、圧力が高められ圧力発生端部１３Ｃ及びその近傍で正圧が発生する。
　このように、レイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍で発生した正圧による力に、圧力発生端部１３Ｃ及びその近傍で発生した正圧による力が加わり、低速時と比べ摺動面１１，２１同士がさらに離間する。これにより、摺動面１１，２１間には、主に矢印Ｌ２に示す動圧発生溝１３内の大気Ａが流入する。
　このとき、矢印Ｌ３に示す被密封流体Ｆが混在した大気Ａは、流速等のエネルギーが大きい矢印Ｌ１に示す大気Ａによって、圧力発生端部１３Ｃ及びその近傍から内径側、すなわち被密封流体Ｆ側に押し出される。
　また、動圧発生溝１３内に吸い込まれた被密封流体Ｆは、圧力発生端部１３Ｃ及びその近傍において塊となりやすく、動圧発生溝１３を流れる大気Ａ（矢印Ｌ１参照）により摺動面１１，２１間に排出されやすい。
　矢印Ｌ１に示す動圧発生溝１３内の大気Ａは、動圧発生溝１３の圧力発生端部１３Ｃ近傍の被密封流体Ｆを内空間Ｓ１側に押し戻すように作用するので、動圧発生溝１３内や外空間Ｓ２に漏れ出す被密封流体Ｆは少ない。
　また、矢印Ｌ２に示す圧力発生端部１３Ｃから摺動面１１，２１間に排出される被密封流体Ｆの一部は、正回転方向に隣接する別の動圧発生溝１３の逆圧発生端部１３Ｄに吸い込まれるため、外空間Ｓ２に漏れ出す被密封流体Ｆは少ない。
　本実施例の摺動部品は、正回転の高速回転時において、動圧発生溝１３全体による正圧発生能力が、流体導入溝１６全体による正圧発生能力よりも十分に大きく設計されているため、最終的には、摺動面１１，２１間には大気Ａのみが存在した状態、すなわち気体潤滑となる。
　このように、回転密封環２０の静止密封環１０に対する正回転方向への相対回転開始時には、流体導入溝１６から摺動面１１，２１間に流出する被密封流体Ｆにより摺動面１１，２１同士が潤滑され、高速回転時には、動圧発生溝１３内で大気Ａにより発生される正圧により摺動面１１，２１同士が離間されるようになり、摺動面１１，２１間に被密封流体Ｆ、大気Ａが導入され潤滑性が高められ、相対回転開始時から高速回転時に亘って摺動面１１，２１同士の摩耗を抑制することができる。
　次いで、回転密封環２０の逆回転時について図５を用いて説明する。図５に示されるように、回転密封環２０が静止密封環１０に対して逆回転方向に相対回転すると、レイリーステップ１８内の被密封流体Ｆが摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の逆回転方向に追随移動する。これにより、相対回転方向の下流側の流体誘導溝部１７に進入し、流体誘導溝部１７において被密封流体Ｆの一部を矢印Ｈ１’に示すように押し出す力が作用する。尚、図５の被密封流体Ｆや大気Ａの流れについては、回転密封環２０の相対回転速度を特定せずに概略的に示している。
　一方、レイリーステップ１８’内の被密封流体Ｆは摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の逆回転方向に追随移動し、その端部１８Ａ’及びその近傍で正圧が発生する。これにより、摺動面１１，２１間には、レイリーステップ１８’の端部１８Ａ’（矢印Ｈ３’参照）及び内空間Ｓ１側から被密封流体Ｆが流入する。
　またこのとき、隣接する流体導入溝１６の間のランド部１２ｂ（図３参照）や径方向に離間する動圧発生溝１３と流体導入溝１６との間のランド部１２ｃ（図３参照）に存在する被密封流体Ｆは、レイリーステップ１８の端部１８Ａ及びその近傍に生じる負圧により矢印Ｈ２’に示すように流体導入溝１６内に吸い込まれ、その傾向は端部１８Ａ近傍で顕著に現れる。
　このように、静止密封環１０に対して回転密封環２０が相対的に逆回転する場合には、流体導入溝１６内に吸い込まれた被密封流体Ｆは、流体誘導溝部１７に多量に保持されるとともに、レイリーステップ１８’の端部１８Ａ’から摺動面間１１，１２に供給されるため、貧潤滑となることを回避できる。
　一方、動圧発生溝１３においては、図５に示されるように、動圧発生溝１３内に進入した被密封流体Ｆが摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の逆回転方向に追随移動する。すなわち、動圧発生溝１３内では、図５の拡大部に示されるように、被密封流体Ｆが矢印Ｈ６’に示すように圧力発生端部１３Ｃから逆圧発生端部１３Ｄに向けて周方向に流れる。
　このとき、矢印Ｈ６’に示す動圧発生溝１３内に吸い込まれた被密封流体Ｆは、円弧状壁部１３ａに沿って圧力発生端部１３Ｃから逆圧発生端部１３Ｄに円滑に移動する。
　逆圧発生端部１３Ｄに向かって移動した被密封流体Ｆは、逆圧発生端部１３Ｄ及びその近傍で圧力が高められる。すなわち逆圧発生端部１３Ｄ及びその近傍で正圧が発生する。
　また、逆圧発生端部１３Ｄ及びその近傍で発生した正圧による力により、摺動面１１，２１同士が若干離間される。これにより、摺動面１１，２１間には、主に矢印Ｈ４’に示す動圧発生溝１３内の被密封流体Ｆが流入する。
　矢印Ｈ４’に示す逆圧発生端部１３Ｄから流出する被密封流体Ｆは、動圧発生溝１３の逆圧発生端部１３Ｄ近傍の被密封流体Ｆを内空間Ｓ１側に押し戻すように作用するので、動圧発生溝１３内や外空間Ｓ２に漏れ出す被密封流体Ｆは少ない。
　またこのとき、圧力発生端部１３Ｃの周辺に存在する被密封流体Ｆは、圧力発生端部１３Ｃ及びその近傍に生じる負圧により矢印Ｈ５’に示すように動圧発生溝１３内に吸い込まれる。
　このように、動圧発生溝１３は、主となる動圧発生のための回転方向が異なる傾斜溝１４及び逆溝１５を備えているため、両回転時において摺動面１１，２１同士を離間させて摩耗を抑制することができ、かつ摺動面１１，２１間から被密封流体Ｆが外空間Ｓ２に漏れることを抑制できる。
　以上説明したように、圧力発生端部１３Ｃは、逆圧発生端部１３Ｄと摺動面１１における同一円周上に配設されている。これによれば、回転密封環２０の正回転時には、逆圧発生端部１３Ｄで吸い込んだ被密封流体Ｆが同一円周上に配設された圧力発生端部１３Ｃに向けて移動されるため、逆圧発生端部１３Ｄで吸い込んだ被密封流体Ｆを圧力発生端部１３Ｃから摺動面１１，２１間に排出しやすい。
　具体的には、動圧発生溝１３には、回転密封環２０の正回転時において、逆圧発生端部１３Ｄから圧力発生端部１３Ｃに向けて周方向に流れる流れ（図４矢印Ｌ３参照）を外空間Ｓ２側に移動させるように機能する面が形成されないので、逆圧発生端部１３Ｄで吸い込んだ被密封流体Ｆを圧力発生端部１３Ｃに向けて移動させやすい。
　また、回転密封環２０の正回転時において、傾斜溝１４の外径側から内径側に向けて流れる大気Ａの流れ（図４矢印Ｌ１参照）と、逆圧発生端部１３Ｄから圧力発生端部１３Ｃに向けて周方向に流れる流体の流れ（図４矢印Ｌ３参照）と、が圧力発生端部１３Ｃ近傍で干渉することが抑制される、すなわち流れＬ１，Ｌ３がほぼ同じ方向に向けて移動して合流するため、圧力発生端部１３Ｃにて安定して正圧を発生させることができる。
　また、逆圧発生端部１３Ｄは、傾斜溝１４の内空間Ｓ１側、すなわち傾斜溝１４の閉塞端部に配置されていることから、回転密封環２０の逆回転時に逆溝１５によって正圧を発生させやすい。
　また、動圧発生溝１３は、周方向に複数配置されており、圧力発生端部１３Ｃと逆圧発生端部１３Ｄとは摺動面１１における同一円周上に配設されているため、回転密封環２０の正回転時において、圧力発生端部１３Ｃから摺動面１１，２１間に流出する被密封流体Ｆは正回転方向に隣接する別の動圧発生溝１３の逆圧発生端部１３Ｄで回収しやすい。
　また、回転密封環２０の逆回転時において、逆圧発生端部１３Ｄから摺動面１１，２１間に流出する被密封流体Ｆは逆回転方向に隣接する別の動圧発生溝１３の圧力発生端部１３Ｃで回収しやすい。
　また、圧力発生端部１３Ｃは、軸方向視で正回転方向に先細りする鋭角をなしているため、回転密封環２０の正回転時において動圧発生溝１３内の流体を収束しやすく、圧力発生端部１３Ｃでの正圧発生効果が高い。
　また、逆圧発生端部１３Ｄは、軸方向視で逆回転方向に先細りする鋭角をなしているため、回転密封環２０の逆回転時において動圧発生溝１３内の流体を収束しやすく、逆圧発生端部１３Ｄでの正圧発生効果が高い。
　また、傾斜溝１４の壁部１４ｂ及び逆溝１５の壁部１５ｂは、屈曲部を有さずに周方向に延びる１つの円弧状壁部１３ａにより構成されている。言い換えれば、圧力発生端部１３Ｃと逆圧発生端部１３Ｄとが同一の円弧状壁部１３ａにより連続しているため、圧力発生端部１３Ｃと逆圧発生端部１３Ｄとの間で流体が円滑に移動できる。
　また、摺動面１１には、内空間Ｓ１に連通し、被密封流体Ｆを導入する流体導入溝１６を備えているため、相対回転低速時における摺動面１１，２１同士の潤滑性を高めることができる。
　また、流体導入溝１６は動圧発生部としてのレイリーステップ１８，１８’を有しているため、レイリーステップ１８，１８’により、正圧を生じさせて摺動面１１，２１同士を僅かに離間させ摺動面１１，２１間に被密封流体Ｆを導入することができるため、摺動面１１，２１同士の潤滑性を高めることができる。
　また、動圧発生溝１３の外径端１３Ａは外空間Ｓ２に連通しているため、正回転時において、外空間Ｓ２の大気Ａが外径端１３Ａから導入されやすく、圧力発生端部１３Ｃで大気Ａにより正圧を発生させやすくなるため、動圧効果を高めることができる。
　また、逆溝１５は、傾斜溝１４と比べて延在距離が短いため、逆回転時において、逆溝１５で正圧を早期に発生させることができる。
　次に、実施例２に係る摺動部品つき、図６を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例２の摺動部品としての静止密封環１１０は、動圧発生溝１１３における逆溝１１５の形状が実施例１の逆溝１５と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　逆溝１１５は、延在方向に亘って平坦かつランド１２の平坦面に平行な底面１１５ａと、底面１１５ａの外径側端縁からランド１２の平坦面に向けて垂直に延びる側壁部１１５ｃと、底面１１５ａの内径側端縁からランド１２の平坦面に向けて垂直に延びる壁面としての壁部１１５ｂと、から構成されている。
　側壁部１１５ｃ及び壁部１１５ｂで成す角部、すなわち逆圧発生端部１１３Ｄは、軸方向視で略直角を成している。
　次に、実施例３に係る摺動部品つき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例３の摺動部品としての静止密封環２１０は、動圧発生溝２１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝２１３は、傾斜溝２１４に対して逆溝２１５が複数設けられている。詳しくは、逆溝２１５は、傾斜溝２１４における逆回転方向の側壁部２１４ｃから逆回転方向に延びており、傾斜溝２１４の長手方向に離間して４つ設けられている。これら逆圧発生端部２１３Ｄは、逆回転方向に先細りしており、軸方向視で鋭角を成している。また、最も内径側の逆溝２１５の内径壁は、傾斜溝２１４の内径壁と同一円周上に配置され滑らかに連なっている。
　これによれば、回転密封環２０の逆回転時には、各逆圧発生端部２１３Ｄ及びその近傍で正圧を発生させることができるので、径方向略全体で動圧効果を得られ、より摺動面同士を離間させやすい。
　また、回転密封環２０の正回転時には、各逆溝２１５の逆圧発生端部２１３Ｄ及びその近傍の被密封流体Ｆを吸い込んで動圧発生溝２１３内に回収することができる。
　尚、本実施例３の動圧発生溝２１３の変形例３－１として、図８に示されるように、動圧発生溝２１３１における逆圧発生端部２１３１Ｄは、軸方向視で略矩形状をなしている。
　これによれば、径方向に複数の逆圧発生端部２１３１Ｄを設けることで、回転密封環２０の逆回転時には径方向略全体で動圧効果が得られ、より摺動面同士を離間させやすくできる。
　また、前記実施例３の動圧発生溝２１３の変形例３－２として、図９に示されるように、動圧発生溝２１３２における逆圧発生端部２１３２Ｄは、逆回転方向かつ内径方向を向いて先細りしている。
　詳しくは、動圧発生溝２１３２の側壁部２１４２ｃは、外径側部位２１４２ｅと、内径側部位２１４２ｆとから構成されている。
　外径側部位２１４２ｅは、外径側から内径側に向けて正回転方向に向けて傾斜して略半円の弧状に延びている。
　内径側部位２１４２ｆは、軸方向視で正回転方向かつ外径方向に向けて凸を成す円弧状面が径方向に連続した形状をなしている。隣接する円弧状面同士の端部が逆圧発生端部２１３２Ｄとなっている。
　これによれば、径方向に複数の逆圧発生端部２１３２Ｄを設けることで、回転密封環２０の逆回転時には径方向略全体で動圧効果が得られ、より摺動面同士を離間させやすくできる。加えて、逆圧発生端部２１３２Ｄは内径方向を向いているため、被密封流体Ｆを内径側に押し戻しやすく、回転密封環２０の逆回転時における密封性を向上させることができる。
　また、前記実施例３の動圧発生溝２１３の変形例３－３として、図１０に示されるように、動圧発生溝２１３３における逆圧発生端部２１３３Ｄは、逆回転方向かつ内径方向を向いて先細りしており、軸方向視で略三角を成している。
　動圧発生溝２１３３の側壁部２１４３ｃは、外径側部位２１４３ｅと、内径側部位２１４３ｆとから構成されている。
　外径側部位２１４３ｅは、外径側から内径側に向けて正回転方向に向けて傾斜して円弧状に延びている。
　内径側部位２１４３ｆは、軸方向視で正回転方向かつ外径方向に向けて凸を成す山が径方向に連続したジグザグ形状、すなわちいわゆる鋸歯状をなしている。すなわち、動圧発生溝２１３３の径方向には、周方向の幅が狭くなる幅狭部２１３３Ｅが複数設けられている。また、内径側部位２１４３ｆの谷が逆圧発生端部２１３３Ｄとなっている。
　これによれば、回転密封環２０の正回転時には、動圧発生溝２１３３の径方向に複数設けられた幅狭部２１３３Ｅにより、大気Ａによる正圧を発生させやすい。
　また、径方向に複数の逆圧発生端部２１３３Ｄを設けることで、回転密封環２０の逆回転時には径方向略全体で動圧効果が得られ、より摺動面同士を離間させやすくできる。加えて、逆圧発生端部２１３３Ｄは内径方向を向いているため、被密封流体Ｆを内径側に押し戻しやすく、回転密封環２０の逆回転時における密封性を向上させることができる。
　また、前記実施例３の動圧発生溝２１３の変形例３－４として、図１１に示されるように、動圧発生溝２１３４における逆圧発生端部２１３４Ｄは、逆回転方向かつ内径方向を向いて先細りしており、軸方向視で略三角を成している。
　動圧発生溝２１３４の側壁部２１４４ｃは、外径側部位２１４４ｅと、内径側部位２１４４ｆとから構成されている。
　外径側部位２１４４ｅは、外径側から内径側に向けて正回転方向に向けて傾斜して円弧状に延びている。
　内径側部位２１４４ｆは、軸方向視で逆回転方向かつ内径方向に向けて凸を成す山が径方向に連続したジグザグ形状、すなわちいわゆる鋸歯状をなしている。内径側部位２１４４ｆの山が逆圧発生端部２１３４Ｄとなっている。すなわち、動圧発生溝２１３４は、逆圧発生端部２１３４Ｄにより周方向の幅が拡張されている。
　これによれば、径方向に複数の逆圧発生端部２１３４Ｄを設けることで、回転密封環２０の逆回転時には径方向略全体で動圧効果が得られ、より摺動面同士を離間させやすくできる。加えて、逆圧発生端部２１３４Ｄは内径方向を向いているため、被密封流体Ｆを内径側に押し戻しやすく、回転密封環２０の逆回転時における密封性を向上させることができる。
　また、前記実施例３の動圧発生溝２１３の変形例３－５として、図１２に示されるように、動圧発生溝２１３５における逆圧発生端部２１３５Ｄは、軸方向視で逆回転方向かつ内径方向を向いて凸条をなす略円弧状を成している。
　これによれば、径方向に複数の逆圧発生端部２１３５Ｄを設けることで、回転密封環２０の逆回転時には径方向略全体で動圧効果が得られ、より摺動面同士を離間させやすくできる。
　尚、実施例３及び変形例３－１～変形例３－５にあっては、逆圧発生端部の数量は自由に設定できる。また、逆圧発生端部は、動圧発生溝における逆回転側の側壁部の全長に亘って設けられていてもよい。
　次に、実施例４に係る摺動部品つき、図１３を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例４の摺動部品としての静止密封環３１０は、動圧発生溝３１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝３１３の傾斜溝３１４における正回転方向の側壁部３１４ｄの内径端には、さらに内径方向に傾いて内径方向に延びる側壁部３１４ｄ’が設けられている。側壁部３１４ｄと側壁部３１４ｄ’とで成す屈曲部の角度は９０度よりも大きく、１８０度未満となっている。
　この側壁部３１４ｄ’と円弧状壁部３１３ａとにより、軸方向視で鋭角をなす圧力発生端部３１３Ｃが構成されている。
　動圧発生溝３１３における圧力発生端部３１３Ｃと逆圧発生端部３１３Ｄとは、側壁部３１４ｄと側壁部３１４ｄ’とで成す屈曲部を通って径方向に延びる仮想線αを挟んで周方向両側に配置されている。
　これによれば、回転密封環２０の正回転時には、傾斜溝３１４を流れる大気Ａが側壁部３１４ｄ’により内径方向にガイドされるので、矢印Ｌ１０に示されるように、圧力発生端部３１３Ｃから摺動面間に排出される大気Ａにより摺動面間の被密封流体Ｆを内空間Ｓ１側に効率的に押し戻すことができる。
　次に、実施例５に係る摺動部品つき、図１４を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例５の摺動部品としての静止密封環４１０は、動圧発生溝４１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝４１３は、圧力発生端部４１３Ｃが逆圧発生端部４１３Ｄよりも内空間Ｓ１側に配設されている。円弧状壁部４１３ａは、相対的に外空間Ｓ２側に位置する逆圧発生端部４１３Ｄから相対的に内空間Ｓ１側に位置する圧力発生端部４１３Ｃに向けて回転密封環２０の正回転方向に傾斜しながら円弧状に延びている。
　これによれば、回転密封環２０の正回転時において、動圧発生溝４１３の外径側から内径側に向けて流れる流体の流れＬ２０と、逆圧発生端部４１３Ｄから圧力発生端部４１３Ｃに向けて流れる流体の流れＬ２１と、が干渉しない、すなわち流れＬ２０，Ｌ２１が同じ方向に向けて移動されるため、圧力発生端部４１３Ｃにて安定して正圧を発生させることができる。
　次に、実施例６に係る摺動部品つき、図１５を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例６の摺動部品としての静止密封環５１０は、動圧発生溝５１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝５１３は、圧力発生端部５１３Ｃ及び逆圧発生端部５１３Ｄよりも外径側の位置に幅狭部５１３Ｅが設けられている。詳しくは、動圧発生溝５１３における側壁部５１５ｃの内径側部位５１５ｆが外径側部位５１５ｅよりも正回転方向に配置されるように段状に形成されている。
　これによれば、動圧発生溝５１３には幅狭部５１３Ｅが設けられているため、回転密封環２０の正回転時には、延設方向の幅が一定の動圧発生溝と比較して、圧力発生端部５１３Ｃに大気Ａを効率的に集めることができ、圧力発生端部５１３Ｃにて大気Ａによる正圧を発生させやすい。
　また、回転密封環２０の逆回転時には、逆圧発生端部５１３Ｄにより正圧を発生させ摺動面同士を離間させることができる。
　尚、前記実施例６の動圧発生溝５１３の変形例６－１として、図１６に示されるように、動圧発生溝５１３１は、幅狭部５１３１Ｅが設けられている。また、動圧発生溝５１３１の逆圧発生端部５１３１Ｄは、軸方向視で略矩形状をなしている。
　これによれば、動圧発生溝５１３１は、幅狭部５１３１Ｅにより回転密封環２０の正回転時には圧力発生端部５１３１Ｃにて大気Ａによる正圧を発生させやすい。また、回転密封環２０の逆回転時には、逆圧発生端部５１３１Ｄにより正圧を発生させ摺動面同士を離間させることができる。
　また、前記実施例６の動圧発生溝５１３の変形例６－２として、図１７に示されるように、動圧発生溝５１３２は、幅狭部５１３２Ｅが設けられている。詳しくは、動圧発生溝５１３２における側壁部５１５２ｃの径方向中央部位が正回転方向に凸を成す軸方向視略山型に形成されている。
　これによれば、動圧発生溝５１３２は、幅狭部５１３２Ｅにより回転密封環２０の正回転時には圧力発生端部５１３２Ｃにて大気Ａによる正圧を発生させやすい。また、回転密封環２０の逆回転時には、逆圧発生端部５１３２Ｄにより正圧を発生させ摺動面同士を離間させることができる。
　また、前記実施例６の動圧発生溝５１３の変形例６－３として、図１８に示されるように、動圧発生溝５１３３は、幅狭部５１３３Ｅが設けられている。詳しくは、動圧発生溝５１３３における側壁部５１５３ｃの内径側部位が正回転方向に凸を成す軸方向視略山型に形成されている。
　これによれば、動圧発生溝５１３３は、幅狭部５１３３Ｅにより回転密封環２０の正回転時には圧力発生端部５１３３Ｃにて大気Ａによる正圧を発生させやすい。また、回転密封環２０の逆回転時には、逆圧発生端部５１３３Ｄにより正圧を発生させ摺動面同士を離間させることができる。
　次に、実施例７に係る摺動部品つき、図１９を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例７の摺動部品としての静止密封環６１０は、動圧発生溝６１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝６１３は、側壁部６１４ｄと内径側壁部６１３ａとの屈曲部、すなわち圧力発生端部６１３Ｃが軸方向視で正回転方向に凸を成す円弧状に形成されている。
　次に、実施例８に係る摺動部品つき、図２０を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例８の摺動部品としての静止密封環７１０は、動圧発生溝７１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝７１３における逆圧発生端部７１３Ｄは、逆回転側の側壁部７１４ｃの内径側から逆回転方向かつ内空間Ｓ１側に延びる側壁部７１５ｃと、内径側壁部７１３ａの逆回転方向端部から逆回転方向かつ外空間Ｓ２側に延びる壁部７１５ｂと、底面７１５ａとにより形成されている。
　これによれば、壁部７１５ｂと側壁部７１４ｄとの傾きを略同じ方向とすることができるので、周方向に隣接する動圧発生溝７１３同士を周方向に近付けて効率的に配置することができる。
　次に、実施例９に係る摺動部品つき、図２１を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例９の摺動部品としての静止密封環８１０は、動圧発生溝８１３の形状が実施例１の動圧発生溝１３と異なり、その他の構成は実施例１と同一構成となっている。
　動圧発生溝８１３における圧力発生端部８１３Ｃは、正回転側の側壁部８１４ｄと内径側壁部８１３ａと底面８１４ａとにより形成されている。内径側壁部８１３ａは周方向に略沿って直線状に延びている。
　動圧発生溝８１３における逆圧発生端部８１３Ｄは、逆回転側の側壁部８１４ｃの内径側から逆回転方向かつ内空間Ｓ１側に延びる側壁部８１５ｃと、内径側壁部８１３ａの逆回転方向端部から逆回転方向かつ内空間Ｓ１側に延びる壁部８１５ｂと、底面８１５ａとにより形成されている。
　すなわち、逆圧発生端部８１３Ｄは、圧力発生端部８１３Ｃよりも内空間Ｓ１側に配設されている。また、逆圧発生端部８１３Ｄは、逆回転方向かつ内径方向を向いている。
　圧力発生端部８１３Ｃと逆圧発生端部８１３Ｄは、１つの内空間Ｓ１側の面で連続していない。言い換えれば、内径側壁部８１３ａと壁部８１５ｂとの間に屈曲部が形成されている。
　これによれば、回転密封環２０の正回転時には、逆圧発生端部８１３Ｄから吸い込まれた被密封流体Ｆが壁部８１５ｂに沿って移動した後、内径側壁部８１３ａに沿って移動するため、傾斜溝８１４を流れる大気Ａの流れに干渉することなく、該大気Ａの流れによって摺動面間に排出されやすい。
　また、逆圧発生端部８１３Ｄは、逆回転方向かつ内径方向を向いているため、回転密封環２０の逆回転時に被密封流体Ｆを内径側に押し戻しやすく、摺動面同士を離間させることができる。
　次に、実施例１０に係る摺動部品つき、図２２を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例１０の摺動部品としての静止密封環９１０は、動圧発生溝９１３１～９１３４が周方向に複数セット設けられている。動圧発生溝９１３１～９１３４は延在距離が同じ長さとなっている。
　動圧発生溝９１３１は、実施例１の動圧発生溝１３とほぼ同一構成となっている。
　動圧発生溝９１３２は、動圧発生溝９１３１の逆回転方向に隣接して配設されている。圧力発生端部９１３２Ｃは、動圧発生溝９１３１の圧力発生端部９１３１Ｃと同一円周上に配設されている。逆圧発生端部９１３２Ｄは、動圧発生溝９１３１の逆圧発生端部９１３１Ｄよりも外径側に配設されている。
　動圧発生溝９１３３は、動圧発生溝９１３２の逆回転方向に隣接して配設されている。圧力発生端部９１３３Ｃは、動圧発生溝９１３１の圧力発生端部９１３１Ｃと同一円周上に配設されている。逆圧発生端部９１３３Ｄは、動圧発生溝９１３２の逆圧発生端部９１３２Ｄよりも外径側に配設されている。
　動圧発生溝９１３４は、動圧発生溝９１３３の逆回転方向に隣接して配設されている。圧力発生端部９１３４Ｃは、動圧発生溝９１３１の圧力発生端部９１３１Ｃと同一円周上に配設されている。逆圧発生端部９１３４Ｄは、動圧発生溝９１３３の逆圧発生端部９１３３Ｄよりも外径側に配設されている。
　すなわち、逆圧発生端部９１３１Ｄ～９１３４Ｄは、互いに径方向にずれている。
　尚、動圧発生溝９１３２～９１３４における内径端の逆回転方向側には角部９１３２Ｆ～９１３４Ｆがそれぞれ形成されており、この角部９１３２Ｆ～９１３４Ｆでも逆圧を若干発生させることができる。
　次に、実施例１１に係る摺動部品つき、図２３を参照して説明する。尚、前記実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。
　本実施例１１のメカニカルシールは、外空間Ｓ２から内空間Ｓ１に向かって漏れようとする被密封流体Ｆを密封し内空間Ｓ１が大気Ａに通ずるインサイド形のものである。
　本実施例１１の摺動部品としての静止密封環１０１０は、摺動面１０１１に動圧発生溝１０１３と流体導入溝１０１６とが周方向に複数個ずつ設けられている。尚、動圧発生溝１０１３及び流体導入溝１０１６は、実施例１の動圧発生溝１３及び流体導入溝１６が径方向に反転した構成であるため、詳しい説明を省略する。
　以上のように、本発明の摺動部品について、実施例１～１１、変形例３－１～３－５、変形例６－１～６－３を例示して説明したが、図２４（ａ）（ｂ）のように、動圧発生溝が単なる傾斜溝、すなわち傾斜溝の逆方向側から逆回転方向に延びる逆圧発生端部を有していないものは、本発明の摺動部品に該当しない。
　また、図２４（ｃ）（ｄ）のように、軸方向から見て略矩形状をなす逆圧発生端部の全部または一部が正圧発生端部よりも被密封流体側の空間に配置された動圧発生溝において、逆圧発生端部を構成する正回転側の壁部が正圧発生端部の壁部を兼用するもの、すなわち逆圧発生端部が傾斜溝の正回転方向側から逆回転方向に延びるものは、本発明の摺動部品に該当しない。このような、動圧発生溝は、正回転時に逆溝内の流体の流れが傾斜溝内の流体によって十分に被密封流体側に排出されず、本発明よりも密封性が不十分となることがある。
　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１～１１では、摺動部品として、自動車用のメカニカルシールを例に説明したが、一般産業機械等の他のメカニカルシールであってもよい。また、メカニカルシールに限られず、すべり軸受などメカニカルシール以外の摺動部品であってもよい。
　また、前記実施例１～１１では、動圧発生溝及び流体導入溝を静止密封環に設ける例について説明したが、動圧発生溝及び流体導入溝を回転密封環に設けてもよい。
　また、前記実施例１～１１では、被密封流体側を高圧側、漏れ側を低圧側として説明してきたが、被密封流体側が低圧側、漏れ側が高圧側となっていてもよいし、被密封流体側と漏れ側とは略同じ圧力であってもよい。
　また、前記実施例１～１１では、動圧発生溝における傾斜溝は漏れ空間に連通していると説明したが、これに限られず動圧を発生させることができれば、連通していなくてもよい。
　また、前記実施例１～８，１０，１１では、圧力発生端部と逆圧発生端部とは、円弧状の円弧状壁部により連続している形態を例示したが、これに限られず、軸方向視直線状の平坦面により連続していてもよい。また、圧力発生端部と逆圧発生端部とに連続する面は、前記実施例９のように周方向に段差や屈曲部が形成されていてもよいが、段差や屈曲部を有していないことが好ましい。
　また、前記実施例１～１１では、全ての動圧発生溝に逆溝が形成されている形態を例示したが、逆溝を有する動圧発生溝と、逆溝を有さない動圧発生溝とが混在していてもよい。逆溝を有する動圧発生溝は、摺動面間の被密封流体を回収して摺動面間に戻すことができるため、レイリーステップの端部近傍に配置されていることが好ましい。
　また、前記実施例１～１１では、流体導入溝が被密封流体空間に連通する形態を例示したが、これに限られず被密封流体を貯留可能であれば連通していなくてもよく、例えばディンプルなどであってもよい。
　また、前記実施例１～１１では、流体導入溝がレイリーステップを有している形態を例示したが、これに限られず、動圧を発生させることができればよく、例えば、動圧発生部は、周方向に傾斜して径方向に延びる傾斜溝であってもよい。尚、動圧発生部の構成を省略しても構わない。
　また、前記実施例１～１１では、流体導入溝は周方向に複数設けられる形態を例示したが、少なくとも１つ設けられていればよい。尚、流体導入溝の構成を省略しても構わない。
　また、前記実施例１～１１では、被密封流体Ｆは高圧の液体と説明したが、これに限られず気体または低圧の液体であってもよいし、液体と気体が混合したミスト状であってもよい。
　また、前記実施例１～１１では、漏れ側の流体は低圧の気体である大気Ａであると説明したが、これに限られず液体または高圧の気体であってもよいし、液体と気体が混合したミスト状であってもよい。
１０　　　　　　　静止密封環（摺動部品）
１１　　　　　　　摺動面
１３　　　　　　　動圧発生溝
１３Ｃ　　　　　　圧力発生端部（第１動圧発生端部）
１３Ｄ　　　　　　逆圧発生端部（第２動圧発生端部）
１３ａ　　　　　　円弧状壁部（円弧状面）
１４　　　　　　　傾斜溝
１４ａ　　　　　　底面
１４ｂ　　　　　　壁部
１４ｃ　　　　　　側壁部
１４ｄ　　　　　　側壁部
１５　　　　　　　逆溝
１５ａ　　　　　　底面
１５ｂ　　　　　　壁部
１５ｃ　　　　　　側壁部
１６　　　　　　　流体導入溝（流体導出入溝）
１７　　　　　　　流体誘導溝部
１８，１８’　　　レイリーステップ（動圧発生部）
２０　　　　　　　回転密封環（他の摺動部品）
２１　　　　　　　摺動面
Ａ　　　　　　　　大気
Ｆ　　　　　　　　被密封流体
Ｓ１　　　　　　　内空間（被密封流体空間）
Ｓ２　　　　　　　外空間（漏れ空間）

Claims (12)

  1. 　一対の摺動環が互いに相対回転し、被密封流体空間と漏れ空間との間を区画する摺動部品であって、
    　前記摺動部品は動圧を発生する動圧発生溝を有し、
    　前記動圧発生溝は、
    　前記漏れ空間から前記被密封流体空間に向けて正回転方向に傾斜して延び第１動圧発生端部を有する傾斜溝と、
    　前記傾斜溝の逆回転方向側から逆回転方向に延び第２動圧発生端部を有する逆溝と、を備えている摺動部品。
  2. 　前記第２動圧発生端部は前記傾斜溝の閉塞された端部から延びるとともに、
    　前記第１動圧発生端部は、前記第２動圧発生端部と同一円周上に配置されている請求項１に記載の摺動部品。
  3. 　前記第１動圧発生端部は、前記第２動圧発生端部よりも前記被密封流体空間側に配置されている請求項１に記載の摺動部品。
  4. 　前記第１動圧発生端部は、前記第２動圧発生端部よりも前記漏れ空間側に配置されている請求項１に記載の摺動部品。
  5. 　前記第１動圧発生端部と前記第２動圧発生端部との前記被密封流体空間側の面が同一の面で連なっている請求項１ないし４のいずれかに記載の摺動部品。
  6. 　前記第１動圧発生端部と前記第２動圧発生端部との前記被密封流体空間側の面が同一の円弧状面により連続している請求項１に記載の摺動部品。
  7. 　前記第１動圧発生端部は、軸方向視で鋭角をなしている請求項１に記載の摺動部品。
  8. 　前記第１動圧発生端部は、正回転方向に先細りし、その先端が曲面をなしている請求項１に記載の摺動部品。
  9. 　前記第２動圧発生端部は、軸方向視で鋭角をなしている請求項１に記載の摺動部品。
  10. 　前記第２動圧発生端部は、逆回転方向に先細りし、その先端が曲面をなしている請求項１に記載の摺動部品。
  11. 　前記被密封流体空間に連通する流体導出入溝を備えている請求項１に記載の摺動部品。
  12. 　前記流体導出入溝は、動圧発生部を備えている請求項１１に記載の摺動部品。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04337164A (ja) * 1991-05-09 1992-11-25 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触形シール装置
JP2003120660A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Koyo Seiko Co Ltd スラスト動圧軸受
WO2021246371A1 (ja) * 2020-06-02 2021-12-09 イーグル工業株式会社 摺動部品

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04337164A (ja) * 1991-05-09 1992-11-25 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触形シール装置
JP2003120660A (ja) * 2001-10-12 2003-04-23 Koyo Seiko Co Ltd スラスト動圧軸受
WO2021246371A1 (ja) * 2020-06-02 2021-12-09 イーグル工業株式会社 摺動部品

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