WO2024024839A1 - 摺動部品 - Google Patents

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WO2024024839A1
WO2024024839A1 PCT/JP2023/027394 JP2023027394W WO2024024839A1 WO 2024024839 A1 WO2024024839 A1 WO 2024024839A1 JP 2023027394 W JP2023027394 W JP 2023027394W WO 2024024839 A1 WO2024024839 A1 WO 2024024839A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dynamic pressure
groove
grooves
micro
sliding
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/027394
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
翔悟 福田
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 WO2024024839A1 publication Critical patent/WO2024024839A1/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.
  • it has been desired to reduce the energy lost due to sliding due to environmental measures and the like.
  • a dynamic pressure groove is provided in a stationary sealing ring.
  • the dynamic pressure groove extends in an arc shape from the outer diameter side, which is the sealed fluid space side, toward the inner diameter side, which is the leakage space side, and has a closed end portion on the inner diameter side that is tapered.
  • the rotating sealing ring rotates relative to the stationary sealing ring, and the sealed fluid that has flowed into the dynamic pressure groove from the sealed fluid space side flows out from the inner diameter side tip of the dynamic pressure groove between the sliding surfaces. be done.
  • the dynamic pressure generated at this time causes the sliding surfaces to separate from each other, and the fluid to be sealed is introduced between the sliding surfaces, thereby improving lubricity. In this way, the energy lost due to sliding can be reduced.
  • Patent No. 3079562 (Page 4, Figure 2)
  • the pressure of the fluid to be sealed flowing out from the dynamic pressure groove between the sliding surfaces is high, and it is possible to prevent the fluid on the side of the leakage space from leaking into the fluid space to be sealed. Furthermore, the sealed fluid whose pressure has decreased as it moves away from the dynamic pressure groove is pushed back toward the sealed fluid space by the fluid in the leakage space. In addition, the position where the pressure is high continues to change as the tip region of the dynamic pressure groove moves in accordance with the relative rotation. As described above, the fluid pressure generated by the dynamic pressure groove is unbalanced, and the interface between the sealed fluid and the fluid on the leak space side continues to fluctuate irregularly, which has been a factor that hinders torque behavior.
  • the present invention was made with attention to such problems, and an object of the present invention is to provide a sliding component with smooth torque behavior.
  • the sliding component of the present invention has the following features: A sliding component in which a pair of sliding surfaces, at least one of which has a dynamic pressure groove, rotates relative to each other to partition a sealed fluid space and a leakage space, A micro groove extending in the circumferential direction shallower than the dynamic pressure groove is arranged on at least one of the sliding surfaces, The microgroove extends across a distal end region of the dynamic pressure groove that is closer to the distal end than half of the radial width of the dynamic pressure groove. According to this, the fluid flowing out between the sliding surfaces from the dynamic pressure grooves is made uniform by the micro grooves. Therefore, the micro grooves can prevent imbalanced fluid pressure from occurring due to the dynamic pressure grooves.
  • the micro grooves that are shallower than the dynamic pressure grooves have less influence on the fluid within the dynamic pressure grooves. Therefore, sliding parts that can efficiently generate dynamic pressure in the dynamic pressure grooves tend to form a fluid film between the sliding surfaces. Furthermore, the micro grooves that cross the tip region of the dynamic pressure groove can effectively homogenize the fluid in the tip region where pressure fluctuations are large. As a result, the interface between the fluid to be sealed and the fluid on the side of the leakage space is easily stabilized between the sliding surfaces, so that the sliding component can exhibit smooth torque behavior.
  • a plurality of the microgrooves may be arranged to be spaced apart from each other in the radial direction. According to this, by providing a plurality of micro grooves, the sliding component can more effectively equalize fluid pressure.
  • the radial width dimension of the micro groove may be shorter than the radial width dimension of the dynamic pressure groove. According to this, micro grooves with a shorter radial width than the dynamic pressure grooves are less likely to inhibit the dynamic pressure effect generated in the dynamic pressure grooves, and prevent uneven contact between the sliding surfaces, while improving the interface. It can be stabilized.
  • the micro groove may communicate with the dynamic pressure groove. According to this, the micro groove communicating with the tip region of the dynamic pressure groove can more effectively homogenize the fluid in the tip region where pressure fluctuations are severe.
  • the micro grooves may be concentric grooves. According to this, [0] the micro grooves are arranged concentrically, so there is no variation in the position of the interface between the sliding surfaces at the radial position according to the relative rotational speed, that is, along the micro grooves. An interface is created, making it possible to further stabilize torque behavior.
  • the plurality of microgrooves may also be provided in a region spaced apart from the dynamic pressure groove in the radial direction. According to this, since the micro grooves are present even in areas where dynamic pressure grooves are not provided, it is possible to effectively suppress fluctuating pressure.
  • the plurality of microgrooves may be provided radially from one end of the dynamic pressure groove to the other end. According to this, since the micro grooves are present over the region where the dynamic pressure grooves are provided, it is possible to effectively suppress fluctuating pressure.
  • the dynamic pressure groove formed on the sliding surface may be a negative pressure groove that generates negative pressure and a positive pressure groove that generates positive pressure. According to this, it is possible to effectively equalize the fluctuating pressure in the dynamic pressure groove that generates negative pressure where pressure fluctuations occur more significantly.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a mechanical seal in Example 1 according to 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. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2.
  • FIG. It is a sectional view taken along line AA in FIG. 3. It is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 2 based on this invention seen from the axial direction.
  • FIG. 7 is a diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 3 according to the present invention, viewed from the axial direction. 7 is a partially enlarged view of FIG. 6.
  • FIG. 7 is a diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 4 according to 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 based on this invention seen from the axial direction.
  • FIG. 7 is a diagram of a sliding surface of a stationary sealing ring in Example 6 according to the present invention, viewed from the axial direction.
  • FIG. 7 is an axial view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 7 according to the present invention. It is an enlarged view of the sliding surface of the stationary sealing ring in Example 8 based on this invention seen from the axial direction.
  • a sliding component according to Example 1 will be explained with reference to FIGS. 1 to 4.
  • an example in which the sliding component is applied to a mechanical seal will be described.
  • the sealed fluid F as a first fluid exists in the inner space S1 of the mechanical seal
  • the atmosphere A as a second fluid exists in the outer space S2
  • the inside diameter side of the sliding parts constituting the mechanical seal exists.
  • the sealed fluid space side high pressure side
  • the outer diameter side as the leakage space 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.
  • a configuration is exemplified in which the sealed fluid F is a high-pressure liquid and the atmosphere A is a gas with a lower pressure than the sealed fluid F.
  • the mechanical seal is mainly composed of a stationary sealing ring 10 as an annular sliding part and a rotating sealing ring 20 as another annular 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 urged in the axial direction 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 can be applied.
  • 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.
  • a rotating sealing ring 20 which is a mating sealing ring, slides counterclockwise relative to the stationary sealing ring 10 as shown by the solid arrow.
  • a plurality of dynamic pressure grooves 13 are arranged evenly in the circumferential direction on the inner diameter side, and half of the radial width W1 of the dynamic pressure grooves 13 is disposed evenly in the circumferential direction.
  • a plurality of micro grooves 14 are arranged between adjacent dynamic pressure grooves 13 so as to cross the tip region 13a (see the inside of the balloon in FIG. 3), which is a region on the tip side.
  • 16 pieces are arranged in the circumferential direction.
  • the portion of the sliding surface 11 other than the dynamic pressure grooves 13 and the micro grooves 14 is a land 12 forming a flat surface.
  • the lands 12 include a land 12a between circumferentially adjacent dynamic pressure grooves 13, a land 12b extending continuously in an endless annular shape in the circumferential direction, and a land 12b adjacent in the radial direction. It has lands 12c between the matching micro grooves 14. Further, the land 12b is located on the outer diameter side of the dynamic pressure groove 13, the land 12a, and the land 12c.
  • the upper surfaces (ie, axial end surfaces) of each of these lands 12a, 12b, and 12c are arranged in the same plane and constitute a flat surface of the land 12.
  • the dynamic pressure groove 13 is inclined in the rotational direction of the rotary sealing ring 20 toward the outer diameter side from an open end 13E as one radial end communicating with the inner space S1. It is formed into a triangular shape.
  • the dynamic pressure groove 13 is a positive pressure groove in which positive pressure is generated at the outer diameter side tip 13B as the other radial end and the tip region 13a in the vicinity thereof when the rotary sealing ring 20 rotates.
  • the tip region 13a is a region on the tip 13B side from half W12 of the radial width W1 of the dynamic pressure groove 13, and the portion on the outer diameter side from the position indicated by the dashed line in the balloon in FIG. 3 is this region.
  • one radial end may be the tip 13B, and the other radial end may be the open end 13E.
  • the three microgrooves 14 formed between a pair of adjacent dynamic pressure grooves 13 are curved grooves that extend continuously along the circumferential direction, and are arranged substantially parallel to each other in a row.
  • the three microgrooves 14 formed between a pair of adjacent dynamic pressure grooves 13 may be simply referred to as "three microgrooves 14.”
  • the three microgrooves 14 are arranged concentrically. Further, the circumferential ends of the three microgrooves 14 communicate with the dynamic pressure grooves 13 adjacent in the circumferential direction. More specifically, the three microgrooves 14 communicate only with the tip region 13a of the dynamic pressure groove 13. Note that the three microgrooves 14 can also be referred to as one microgroove group.
  • the depth dimension D1 of the dynamic pressure groove 13 is sufficiently longer than the depth dimension D2 of the micro groove 14. More specifically, the depth dimension D1 is about 5 to 50 times the depth dimension D2 (D1 ⁇ D2 ⁇ 5 to 50). Further, the depth dimension D1 is longer than the radial width dimension W2 of the micro groove 14 (D1>W2). Further, the depth dimension D2 is shorter than the radial width dimension W2 (D2 ⁇ W2).
  • the sealed fluid F in the dynamic pressure groove 13 follows and moves in the rotational direction of the rotary sealing ring 20 due to shearing with the sliding surface 21, as shown by the white arrow in FIG.
  • the sealed fluid F in the inner space S1 is drawn into the dynamic pressure groove 13.
  • positive pressure is generated in the tip region 13a of the dynamic pressure groove 13, and the sealed fluid F flows out between the sliding surfaces 11 and 21 from the tip region 13a. Therefore, the lubricity between the sliding surfaces 11 and 21 can be improved.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 11 and 21 from the tip region 13a is guided to the micro groove 14 located downstream in the relative rotation direction, as shown by the broken line arrow in FIG. 3, and is made uniform. be done. Therefore, the micro grooves 14 can prevent imbalanced fluid pressure from occurring due to the dynamic pressure grooves 13, mainly due to the dynamic pressure grooves 13 being scattered in the circumferential direction.
  • the micro grooves 14 that are shallower than the dynamic pressure grooves 13 have a small influence on the sealed fluid F within the dynamic pressure grooves 13. Therefore, the dynamic pressure groove 13 can efficiently generate dynamic pressure.
  • the stationary sealing ring 10 tends to form a fluid film between the sliding surfaces 11 and 21.
  • the micro groove 14 extends across this tip region 13a. Therefore, the micro grooves 14 can effectively homogenize the fluid in the tip region 13a where pressure fluctuations are severe.
  • interface B1 makes it easier to stabilize the interface B1 between the sealed fluid F and the atmosphere A between the sliding surfaces 11 and 21, as shown by the dashed line in FIG. It can be done.
  • the interface B1 is a virtual line shown for convenience of explanation, and its radial position and shape as viewed in the axial direction change depending on the relative rotational speed and the like. This matter also applies to other embodiments.
  • the fluid F to be sealed which is directed locally in the radial direction from the tip region 13a, crosses the microgrooves 14, more specifically, the extension portions of the microgrooves 14. During this time, a part of the sealed fluid F is guided by the micro grooves 14.
  • three microgrooves 14 are provided. As a result, each time the sealed fluid F crosses the micro groove 14, the amount and pressure moved toward the outside space S2 are reduced and continue to be equalized. In this way, the three microgrooves 14 can suppress the flow and pressure of the sealed fluid F locally directed in the radial direction from the tip region 13a, and can even out the pressure in the circumferential direction. Therefore, the stationary seal ring 10 can more effectively equalize fluid pressure.
  • the two lands 12c whose radial width dimension P is extremely short, are capable of effectively guiding the sealed fluid F between the lands 12c and the sliding surface 21 to any of the three micro grooves 14. can.
  • the function of equalizing fluid pressure can be easily achieved by using the plurality of rows of microgrooves 14 as one microgroove group.
  • the micro grooves 14 having a shorter radial width than the dynamic pressure grooves 13 are less likely to inhibit the dynamic pressure effect generated in the dynamic pressure grooves 13.
  • the radial width dimension is shorter than that of the dynamic pressure groove 13, a sufficiently wide land 12 can be provided, thereby stabilizing the interface B1 while preventing uneven contact between the sliding surfaces 11 and 21. can be done.
  • the three micro grooves 14 between which the lands 12c are arranged can disperse the sliding locations even if the sliding surface 21 is slightly tilted when sliding relative to the sliding surface 21. . Note that it is possible to stabilize the interface B1 with one row of microgrooves 14, but if this is difficult with only one row of microgrooves 14, providing multiple rows of microgrooves 14 can stabilize the interface B1. can be achieved.
  • the micro grooves 14 communicating with the tip region 13a can more effectively homogenize the sealed fluid F in the tip region 13a, which undergoes severe pressure fluctuations. In particular, a greater effect can be expected if the micro grooves 14 are provided across the portion where the dynamic pressure reaches its peak.
  • the micro grooves 14 arranged concentrically can guide the sealed fluid F along the concentric circles. Therefore, between the sliding surfaces 11 and 21, there is no variation in the position of the interface B1 at the radial position depending on the rotational speed, that is, the interface B1 is generated along the radial position depending on the rotational speed. Thereby, the stationary sealing ring 10 can further stabilize the torque behavior.
  • the present invention is not limited to this, and it is sufficient to have one or more microgrooves 14 in the radial direction, and in this case as well, the interface B1 can be stabilized. .
  • the circumferential ends 114a and 114b of the three microgrooves 114 are spaced apart from the tip region 113a of each circumferentially adjacent dynamic pressure groove 113. That is, all three microgrooves 114 have closed ends near the tip region 113a and are not in communication with the tip region 113a.
  • the sealed fluid F flowing out from the tip region 113a between the sliding surfaces 111 and 21 is transferred to the three micro grooves located on the downstream side in the relative rotation direction, as shown by the broken line arrow. 114 while being dispersed and guided and homogenized.
  • the distance between the upstream end 114a in the relative rotation direction of the micro groove 114 and the tip region 113a is shortened so that the fluid that has moved from the tip region 113a to the land 12a is more smoothly guided to the three micro grooves 114. It is preferable that the size is the same.
  • the fluid guided downstream in the relative rotational direction by the three minute grooves 114 upstream of the dynamic pressure groove 113 is introduced into the tip region 113a of the dynamic pressure groove 113.
  • the relative rotational direction downstream ends 114b and the tip of the three microgrooves 114 are arranged so that the fluid that has moved from the relative rotational direction downstream ends 114b of the three microgrooves 114 to the land 12a is more smoothly introduced into the tip region 113a. It is preferable that the distance from the region 113a is short.
  • micro grooves 114 are formed to be sufficiently shallow so that pressure does not increase when the sealed fluid F moves from the downstream end 114b in the relative rotation direction to the land 12. This prevents pressure fluctuations from occurring in the micro grooves 114 on the sliding surface 111.
  • the dynamic pressure grooves and the micro grooves only need to be able to guide fluid so that the fluid can be guided even if the dynamic pressure grooves 113 and the micro grooves 114 are discontinuous.
  • a plurality of micro grooves 15 (20 rows in the radial direction in this embodiment) continuously extending in the circumferential direction in an endless annular shape are disposed in a region 211a spaced apart from the dynamic pressure groove 13 in the radial direction.
  • the plurality of micro grooves 14 between the dynamic pressure grooves 13 are arcuate and linear grooves that continuously extend along the circumferential direction, and are arranged substantially parallel to each other in a row.
  • the plurality of microgrooves 15 are circular and linear grooves that continuously extend along the circumferential direction, and are arranged substantially parallel to each other in a row.
  • the other configurations are substantially the same as those of the microgroove 14.
  • the lands 212 on the sliding surface 211 include lands 12c between adjacent microgrooves 14 and lands 12d between adjacent microgrooves 15.
  • the upper surfaces (ie, axial end surfaces) of each of these lands 12c and 12d are arranged on the same plane and constitute a flat surface of the land 12.
  • the micro grooves 14 and 15 are formed in the sliding surface 211 in the radial direction.
  • the plurality of micro grooves 14 are provided in the dynamic pressure groove 13 in the radial direction from the open end 13E to the tip 13B. Further, the plurality of micro grooves 15 are provided in the radial direction from the tip 13B of the dynamic pressure groove 13 to the outer diameter end 211a of the sliding surface 211.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 211 and 21 from the tip region 13a of the dynamic pressure groove 13 is transferred as shown by the broken line arrow in FIG. , the uniformity is achieved not only by the plurality of microgrooves 14 located on the downstream side in the relative rotational direction but also by the plurality of microgrooves 15. Therefore, the plurality of micro grooves 14 and 15 can more efficiently prevent imbalanced fluid pressure caused by the dynamic pressure groove 13 from occurring.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 211 and 21 from the dynamic pressure groove 13 and the inner space S1 needs to cross the micro groove 14 in order to move toward the outer space S2.
  • a part of the fluid F to be sealed is made uniform by the micro grooves 14.
  • the amount and pressure of the sealed fluid F moving toward the outside space S2 continue to decrease.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 211 and 21 from the dynamic pressure groove 13 needs to cross the micro groove 15 in order to move to the outside space S2 side. During this time, a part of the sealed fluid F is guided by the micro grooves 15. As a result, each time the sealed fluid F crosses the micro groove 15, the amount and pressure of the sealed fluid F moving toward the outside space S2 continue to decrease. This also applies to the atmosphere A that has flowed between the sliding surfaces 211 and 21 from the outside space S2.
  • the plurality of micro grooves 14 and 15 can suppress the flow and pressure of the sealed fluid F locally directed in the radial direction from the dynamic pressure groove 13, and can equalize the pressure in the circumferential direction. Therefore, between the sliding surfaces 211 and 21, the interface B1 between the sealed fluid F and the atmosphere A, shown by the dashed line in FIG. can do.
  • the sliding surface 211 in which the minute grooves 14 and 15 are formed in the radial direction makes it easy to retain the sealed fluid F and the atmosphere A between the sliding surfaces 211 and 21. Thereby, the sliding surface 211 can reduce the starting torque when the rotary sealing ring 20 starts rotating.
  • the sliding surface 211 in which the micro grooves 14 and 15 are formed in the radial direction is also formed in the lands 12c and 12d in the radial direction. Even if the sliding surface 21 tilts slightly when sliding relative to the sliding surface 21, the sliding portions can be dispersed, and uneven contact can be prevented from occurring.
  • the present embodiment has been described as having a configuration in which a plurality of microgrooves 14, 15 are formed in the sliding surface in the radial direction, the present invention is not limited to this, and the number of microgrooves 14, 15 may be a plurality.
  • the micro grooves 14 may be provided radially from one end of the dynamic pressure groove 13 to the other end, or one or more micro grooves may be provided. 15 may be formed only near the outer diameter side of the dynamic pressure groove 13.
  • the present invention is not limited to this, and the micro grooves 14 can be provided up to a position spaced apart from the tip 13B toward the open end 13E. In other words, it does not need to cross the tip 13B. This also applies to the opening end 13E side. That is, in the present invention, one radial end and the other radial end are not limited to include these ends.
  • the plurality of microgrooves formed in the sliding surface and arranged at intervals in the radial direction may be a combination of one microgroove 14 and one microgroove 15, for example, or a plurality of microgrooves may be provided. If there are, the types of microgrooves may be different. This also applies to micro grooves 17 and 19, which will be described later.
  • the sliding surface 311 of the stationary sealing ring 310 of the fourth embodiment has a plurality of dynamic pressure grooves 16 on the outer diameter side.
  • a plurality of micro grooves 17 are arranged evenly in the direction and across the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16.
  • the dynamic pressure groove 16 is formed in a triangular shape that is inclined in the rotational direction of the rotary sealing ring 20 toward the inner diameter side from the opening communicating with the outer space S2.
  • the dynamic pressure groove 16 is a positive pressure groove in which positive pressure is generated at the tip on the inner diameter side and the tip region 16a in the vicinity thereof when the rotary sealing ring 20 rotates. Further, the other configurations are substantially the same as the dynamic pressure groove 13.
  • the circumferential ends of the plurality of micro grooves 17 communicate with the dynamic pressure grooves 16 adjacent in the circumferential direction.
  • the other configurations are substantially the same as the micro grooves 14.
  • the plurality of micro grooves 15 are provided between the dynamic pressure grooves 13 and 16 in the radial direction of the sliding surface 311.
  • the sealed fluid F flows out from the tip region 13a of the dynamic pressure groove 13 between the sliding surfaces 311 and 21, the sealed fluid F flows from the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16 to the sliding surface 311. , 21, the lubricity can be improved more efficiently.
  • the stationary sealing ring 310 can more efficiently transfer the sealed fluid F to the outer space S2 due to the atmosphere A flowing out from the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16 between the sliding surfaces 311 and 21 in a state where the pressure is increased. This can prevent leakage.
  • the sealed fluid F flowing out between the sliding surfaces 311 and 21 from the tip region 13a of the dynamic pressure groove 13 is made uniform by the plurality of micro grooves 14 and 15;
  • the atmosphere A flowing out between the sliding surfaces 311 and 21 from the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16 is also made uniform by the plurality of micro grooves 15 and 17. Therefore, it is possible to prevent imbalanced fluid pressure from occurring due to the dynamic pressure grooves 13 and 16.
  • the stationary sealing ring 310 can easily stabilize the interface B2 between the sealed fluid F and the atmosphere A shown by the dashed line. It has become. Therefore, the stationary sealing ring 310 can smooth the torque behavior.
  • Example 5 a sliding part according to Example 5 will be described with reference to FIG. 9. Note that explanations of the same and overlapping configurations as those of the first embodiment will be omitted.
  • the sliding surface 411 of the stationary sealing ring 410 of the fifth embodiment has a plurality of dynamic pressure grooves 18 on the outer diameter side.
  • a plurality of micro grooves 19 are arranged evenly in the direction and across the tip region 18a of the dynamic pressure groove 18.
  • the dynamic pressure groove 18 is formed in a triangular shape that is inclined in the counter-rotational direction of the rotary sealing ring 20 toward the inner diameter side from the opening communicating with the outer space S2.
  • the dynamic pressure groove 18 is a negative pressure groove in which negative pressure is generated at the tip on the inner diameter side and the tip region 18a in the vicinity thereof when the rotary sealing ring 20 rotates. Further, the other configurations are substantially the same as the dynamic pressure groove 13.
  • the plurality of micro grooves 19 communicate with adjacent dynamic pressure grooves 18.
  • the rest of the structure is substantially the same as the micro groove 17.
  • the mechanical seal to which the static sealing ring 510 of the sixth embodiment is applied seals the sealed fluid F that tends to leak from the outer diameter side of the sliding surfaces 511 and 21 toward the inner diameter side, and the inner space S1 is closed to the atmosphere A. It is an inside type that leads to .
  • the sliding surface 511 is provided with a plurality of dynamic pressure grooves 16 and a plurality of micro grooves 17.
  • the dynamic pressure grooves 16 and microgrooves 17 have almost the same structure as in the fourth embodiment, but the plurality of microgrooves 17 communicate only with the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16, as in the first embodiment.
  • the sliding surface 511 of the sixth embodiment is adapted to the inside side of the sliding surface 11 of the first embodiment.
  • the fluid F to be sealed flowing out between the sliding surfaces 511 and 21 from the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16 causes the gap between the sliding surfaces 511 and 21 to Lubricity can be improved.
  • the sealed fluid F that has flowed out between the sliding surfaces 511 and 21 from the tip region 16a of the dynamic pressure groove 16 is also uniformly distributed by the plurality of micro grooves 17. be converted into Therefore, it is possible to prevent imbalanced fluid pressure from occurring due to the dynamic pressure grooves 16. This makes it easier to stabilize the interface B4 between the sealed fluid F and the atmosphere A, which is indicated by a dashed line, so that the stationary sealing ring 510 can smooth the torque behavior.
  • the mechanical seal to which the sliding component of the present invention is applied may be of the inside type.
  • the atmosphere A may exist in the inner space S1
  • the sealed fluid F may exist in the outer space S2.
  • Example 7 a sliding part according to Example 7 will be described with reference to FIG. 11. Note that explanations of the same and overlapping configurations as those of the first embodiment will be omitted.
  • the mechanical seal to which the stationary sealing ring 610 of Example 7 is applied is an inside type.
  • the sliding surface 611 of the stationary sealing ring 610 includes a plurality of dynamic pressure grooves 613, a plurality of microgrooves 614, a plurality of microgrooves 615, a plurality of dynamic pressure grooves 616, and a plurality of microgrooves 617, as well as deep grooves 630.
  • a plurality of shallow grooves 640 are formed evenly distributed in the circumferential direction. Note that the microgroove 614, the microgroove 615, and the plurality of microgrooves 617 have the same groove width and pitch. Further, in the speech balloon of FIG. 11, dots are omitted to make the micro grooves more visible.
  • the deep groove 630 includes a plurality of communication grooves 631 extending radially inward from the opening communicating with the outer space S2, and an endless annular circumferential groove 632 in which the plurality of communication grooves 631 communicate. have.
  • the stationary sealing ring 610 can introduce the sealed fluid F toward the circumferential groove portion 632 from the outer space S2. Therefore, the stationary sealing ring 610 can ensure the amount of sealed fluid F supplied between the sliding surfaces 611 and 21 over a wide range in the circumferential direction of the circumferential groove portion 632. Thereby, the stationary sealing ring 610 can suppress the occurrence of poor lubrication.
  • the shallow groove 640 extends circumferentially from the opening in the deep groove 630 that communicates with the communication groove 631 toward the rotational direction of the rotary sealing ring 20.
  • the shallow groove 640 is a positive pressure groove in which positive pressure is generated at and near the downstream end in the relative rotation direction when the rotary sealing ring 20 rotates.
  • the dynamic pressure groove 613 is formed in a spiral shape that is inclined in the rotational direction of the rotary sealing ring 20 toward the outer diameter side from the opening communicating with the inner space S1.
  • the dynamic pressure groove 616 is formed in a spiral shape that is inclined in the rotational direction of the rotary sealing ring 20 toward the inner diameter side from the opening in the deep groove 630 that communicates with the circumferential groove portion 632 .
  • the dynamic pressure grooves 613 and 616 are positive pressure grooves in which positive pressure is generated at the inner diameter side tip and the tip regions 613a and 616a in the vicinity thereof when the rotary sealing ring 20 rotates.
  • the micro grooves 614 communicate with the adjacent dynamic pressure grooves 613.
  • the micro groove 615 has an endless annular shape and is disposed between the dynamic pressure grooves 613 and 616 in the radial direction of the sliding surface 611.
  • the micro grooves 617 communicate with adjacent dynamic pressure grooves 616 .
  • the other configurations are substantially the same as those of the microgroove 14.
  • the stationary sealing ring 610 allows the atmosphere A in the inner space S1 to flow between the sliding surfaces 611 and 21 through the dynamic pressure groove 613 and flows through the dynamic pressure groove 616 when the rotating sealing ring 20 rotates.
  • the sealed fluid F in the circumferential groove portion 632 of the deep groove 630 can be caused to flow between the sliding surfaces 611 and 21.
  • the stationary sealing ring 610 can introduce the sealed fluid F in the outer space S2 to the inner diameter side through the shallow groove 640 when the rotating sealing ring 20 rotates. Therefore, the stationary sealing ring 610 allows a large amount of the sealed fluid F to flow out between the sliding surfaces 611 and 21, thereby improving sliding performance.
  • the air A flowing out between the sliding surfaces 611 and 21 from the tip region 613a of the dynamic pressure groove 613 is uniformly distributed by the plurality of micro grooves 614 and 615.
  • the fluid F to be sealed that flows out between the sliding surfaces 611 and 21 from the tip region 616a of the dynamic pressure groove 616 is also made uniform by the plurality of micro grooves 615 and 617.
  • the stationary sealing ring 610 can prevent imbalanced fluid pressure from occurring due to the dynamic pressure grooves 613 and 616. This makes it easier to stabilize the interface between the sealed fluid F and the atmosphere A, so that the stationary sealing ring 610 can smooth the torque behavior.
  • stationary sealing ring 610 of the seventh embodiment may be applied to an outside-type mechanical seal.
  • the mechanical seal to which the stationary seal ring 710 of Example 8 is applied is an outside type mechanical seal.
  • a plurality of dynamic pressure grooves 713, a plurality of microgrooves 714S and 714L, and a plurality of microgrooves 15 are arranged on the sliding surface 711 of the stationary sealing ring 710.
  • the dynamic pressure groove 713 is a so-called Rayleigh step composed of a rectangular shallow groove 713b that continuously extends in the circumferential direction and a rectangular deep groove 713c that continuously extends in the radial direction.
  • the minute groove 714S communicates with a deep groove 713c located on the downstream side in the relative rotation direction and a shallow groove 713b located on the upstream side.
  • the minute groove 714L communicates with a deep groove 713c located on the downstream side in the relative rotation direction and a deep groove 713c located on the upstream side.
  • the other configurations are substantially the same as those of the microgroove 14.
  • the rotating sealing ring 20 when the rotating sealing ring 20 rotates, the fluid F to be sealed in the shallow groove 713b of the dynamic pressure groove 713 is sheared with the sliding surface 21, and the rotating sealing ring 20 is This is a positive pressure groove that moves following the rotational direction and generates positive pressure at the tip located on the downstream side in the relative rotational direction and the tip region 713a near the tip.
  • the sealed fluid F is supplied to the shallow groove 713b in the dynamic pressure groove 713 from the deep groove 713c in the dynamic pressure groove 713.
  • the stationary sealing ring 710 can prevent the occurrence of poor lubrication and can stably cause the sealed fluid F to flow between the sliding surfaces 711 and 21 from the shallow groove 713b in the dynamic pressure groove 713. can.
  • the sealed fluid F that has flowed out between the sliding surfaces 711 and 21 from the tip region 713a of the dynamic pressure groove 713 flows into the plurality of micro grooves 714S and 714L. , 15. Therefore, it is possible to prevent imbalanced fluid pressure from occurring due to the dynamic pressure groove 713. This makes it easier to stabilize the interface B1 between the sealed fluid F and the atmosphere A, which is indicated by a dashed line, so that the stationary sealing ring 710 can smooth the torque behavior.
  • stationary sealing ring 710 of the eighth embodiment may be applied to an outside-type mechanical seal.
  • 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.
  • the fluid to be sealed is described as a high-pressure liquid, but it 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.
  • the fluid on the leakage space side is the atmosphere, which is a low-pressure gas, but the fluid 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.
  • the sealed fluid space side is the high pressure side and the leak space side is the low pressure side, but the sealed fluid space side may be the low pressure side and the leak space side may be the high pressure side.
  • the pressure on the sealed fluid space side and the leakage space side may be approximately the same.
  • Examples 1 to 8 examples were described in which the dynamic pressure grooves and microgrooves were provided in the stationary sealing ring, but the dynamic pressure grooves and microgrooves may be provided in the rotating sealing ring. Furthermore, the dynamic pressure grooves and the micro grooves may be provided in different sealing rings.
  • the micro grooves are described as having a curved shape extending concentrically or an endless ring shape, but the micro grooves are not limited to this, and may be inclined with respect to the concentric shape, or may be linear. It may have a spiral shape, a broken line shape, or a wavy shape, and the shape may be changed as appropriate. Furthermore, one micro-groove may form a spiral shape that continuously rotates along the circumferential direction of the sliding surface, and a plurality of micro-grooves may be arranged in the radial direction.
  • the depth dimension of the dynamic pressure groove was explained as being about 5 to 50 times deeper than the depth dimension of the micro groove, but the present invention is not limited to this.
  • the dimensions may be changed as appropriate, and it is preferable that the depth dimension of the dynamic pressure groove is larger than the depth dimension of the micro groove.

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Abstract

トルク挙動が円滑な摺動部品を提供する。　少なくとも一方に動圧溝１３が形成されている一対の摺動面１１，２１が互いに相対回転し、被密封流体空間Ｓ１および漏れ空間Ｓ２を区画する摺動部品１０，２０であって、少なくともいずれかの摺動面１１には、動圧溝１３よりも浅い周方向に延びる微小溝１４が配置され、微小溝１４は動圧溝１３の径方向幅寸法Ｗ１の半分Ｗ１２より先端１３Ｂ側の先端領域１３ａを横切るように延びている。

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、静止密封環に動圧溝が設けられている。動圧溝は、被密封流体空間側である外径側から漏れ空間側である内径側に向けて弧状に延び、内径側の閉塞端部が先細りしている。
　これにより、回転密封環が静止密封環に対して相対回転することにより、被密封流体空間側から動圧溝に流入した被密封流体は動圧溝の内径側の先端から摺動面間に流出される。このとき生じる動圧により摺動面同士が離間するとともに、摺動面間に被密封流体が導入されることで潤滑性が向上する。このようにして、摺動により失われるエネルギを低減することができる。
特許第３０７９５６２号（第４頁、第２図）
　このような特許文献１の摺動部品においては、動圧により摺動面同士が離間することに伴って摺動面間に流入する漏れ空間側の流体により、被密封流体が漏れ空間側に漏出することが抑制されている。
　より詳しくは、動圧溝から摺動面間に流出された被密封流体は、圧力が高く、漏れ空間側の流体が被密封流体空間に漏出することを阻止することができる。また、動圧溝より離れて圧力が低下した被密封流体は、漏れ空間側の流体によって被密封流体空間側へと押し戻されることとなる。加えて、相対回転に応じて圧力が高い位置は動圧溝の先端領域が移動することに伴って遷移し続けることとなる。このように、動圧溝より生じる流体圧は不均衡であって、被密封流体と漏れ空間側の流体との界面が不規則に変動し続けることから、トルク挙動を妨げる要因となっていた。
　本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、トルク挙動が円滑な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、
　少なくとも一方に動圧溝が形成されている一対の摺動面が互いに相対回転し、被密封流体空間および漏れ空間を区画する摺動部品であって、
　少なくともいずれかの摺動面には、前記動圧溝よりも浅い周方向に延びる微小溝が配置され、
　前記微小溝は前記動圧溝の径方向幅寸法の半分より先端側の先端領域を横切るように延びている。
　これによれば、動圧溝より摺動面間に流出した流体は、微小溝によって均一化される。そのため、微小溝は、動圧溝を起因とする不均衡な流体圧が生じることを抑止することができる。加えて、動圧溝よりも浅い微小溝は、動圧溝内の流体に及ぼす影響が小さい。そのため、動圧溝にて効率よく動圧を発生させることができる摺動部品は摺動面間に流体膜を形成させやすい。さらに、動圧溝の先端領域を横切る微小溝は、圧力変動の激しい先端領域の流体を効果的に均一化することができる。これらにより、摺動面間において、被密封流体と漏れ空間側の流体との界面が安定しやすくなることから、摺動部品はトルク挙動を円滑にすることができる。
　前記微小溝は、径方向に離間して複数配置されていてもよい。
　これによれば、微小溝を複数設けることにより、摺動部品はより効果的に流体圧を均一化することができる。
　前記微小溝の径方向幅寸法は、前記動圧溝の径方向幅寸法よりも短くてもよい。
　これによれば、動圧溝よりも径方向幅寸法の短い微小溝は、動圧溝にて生じる動圧効果をさらに阻害しにくく、かつ摺動面同士の片当たりを防止しつつ、界面を安定化させることができる。
　前記微小溝は、前記動圧溝に連通していてもよい。
　これによれば、動圧溝の先端領域に連通している微小溝は、圧力変動の激しい先端領域内の流体をより効果的に均一化することができる。
　前記微小溝は、同心円状の溝であってもよい。
　これによれば、[0]微小溝が同心円状に配置されるため、相対回転速度に応じた径方向位置にて摺動面間での界面の位置にバラツキがなくなり、すなわち微小溝に沿って界面が生じるようになり、よりトルクの挙動を安定化することができる。
　前記複数の微小溝は、前記動圧溝から径方向に離間した領域にも設けられていてもよい。
　これによれば、微小溝は、動圧溝が設けられていない領域にも存在していることから、変動圧を効果的に抑制することができる。
　前記複数の微小溝は前記動圧溝の径方向一方の端部から他端の端部にかけて径方向に亘って設けられていてもよい。
　これによれば、微小溝は、動圧溝が設けられた領域に亘って存在していることから、変動圧を効果的に抑制することができる。
　前記摺動面に形成された前記動圧溝は、負圧を発生する負圧溝と、正圧を発生する正圧溝であってもよい。
　これによれば、圧力変動がより顕著に生じる負圧を発生する動圧溝における変動圧を効果的に均一化することができる。
本発明に係る実施例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。 図２における一部拡大図である。 図３におけるＡ－Ａ断面図である 本発明に係る実施例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。 本発明に係る実施例３における静止密封環の摺動面を軸方向から見た図である。 図６における一部拡大図である。 本発明に係る実施例４における静止密封環の摺動面を軸方向から見た図である。 本発明に係る実施例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。 本発明に係る実施例６における静止密封環の摺動面を軸方向から見た図である。 本発明に係る実施例７における静止密封環の摺動面を軸方向から見た図である。 本発明に係る実施例８における静止密封環の摺動面を軸方向から見た拡大図である。
　本発明に係る摺動部品を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
　実施例１に係る摺動部品につき、図１から図４を参照して説明する。なお、本実施例においては、摺動部品がメカニカルシールに適用されている形態を例に挙げ説明する。
　また、メカニカルシールにおける内空間Ｓ１に第１流体としての被密封流体Ｆが存在し、外空間Ｓ２に第２流体としての大気Ａ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空間側（高圧側）、外径側を漏れ空間側（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。なお、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、円環状の摺動部品としての静止密封環１０と、円環状の他の摺動部品としての回転密封環２０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るており、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。なお、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および回転密封環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。なお、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および図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に相対摺動するようになっている。
　静止密封環１０の摺動面１１には、内径側に複数の動圧溝１３（本実施例では１６個）が周方向に均等に配設され、動圧溝１３の径方向幅Ｗ１の半分よりも先端側の領域である先端領域１３ａ（図３における吹き出し内参照）を横切るように複数（本実施例は径方向に３列）の微小溝１４が隣り合う動圧溝１３間に（本実施例では周方向に１６個）配設されている。
　また、摺動面１１の動圧溝１３および微小溝１４以外の部分は平坦面を成すランド１２となっている。
　詳しくは図３に示されるように、ランド１２は、周方向に隣り合う動圧溝１３の間のランド１２ａと、周方向に連続して無端環状に延びているランド１２ｂと、径方向に隣り合う微小溝１４間のランド１２ｃを有している。また、ランド１２ｂは、動圧溝１３、ランド１２ａおよびランド１２ｃよりも外径側に位置している。これら各ランド１２ａ，１２ｂ，１２ｃ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、動圧溝１３は、内空間Ｓ１に連通している径方向一方の端部としての開口端部１３Ｅより外径側に向けて回転密封環２０の回転方向に傾斜する三角形状に形成されている。動圧溝１３は、回転密封環２０の回転時に径方向他方の端部としての外径側の先端１３Ｂおよびその近傍である先端領域１３ａにて正圧が発生する正圧溝である。なお、先端領域１３ａは、動圧溝１３の径方向幅寸法Ｗ１の半分Ｗ１２より先端１３Ｂ側の領域であり、図３における吹き出し内にて一点鎖線で示す位置より外径側の部分はこの領域に含まれる。また、径方向一方の端部は先端１３Ｂであり、径方向他方の端部は開口端部１３Ｅであってもよい。
　隣り合う一組の動圧溝１３間に形成されている３つの微小溝１４は、周方向に沿って連続して延びる曲線状の溝であり、互いに略平行かつ列状に配置されている。なお、以降の説明において、隣り合う一組の動圧溝１３間に形成されている３つの微小溝１４について、単に「３つの微小溝１４」と記載する場合もある。
　また、３つの微小溝１４は同心円状に配置されている。さらに、３つの微小溝１４は、周方向にて隣り合う動圧溝１３にそれぞれ周方向端が連通している。より詳しくは、３つの微小溝１４は、動圧溝１３における先端領域１３ａにのみ連通している。なお、３つの微小溝１４を１つの微小溝群ということもできる。
　図４に示されるように、微小溝１４は、それぞれの径方向幅寸法Ｗ２、すなわち径方向寸法が略同一となっている。また、これら微小溝１４のピッチＰ、すなわち隣り合う微小溝１４間の径方向寸法は、微小溝１４の径方向幅寸法Ｗ２と略同一となっている（Ｗ２＝Ｐ）。また、微小溝１４の径方向幅寸法Ｗ２は、動圧溝１３の径方向幅寸法Ｗ１よりも短くなっている（Ｗ１＞Ｗ２）。なお、微小溝１４の径方向幅寸法Ｗ２は、１０００μｍ以下であることが好ましく、５０～２００μｍであることがより好ましい。
　また、動圧溝１３の深さ寸法Ｄ１は、微小溝１４の深さ寸法Ｄ２よりも十分に長寸となっている。より詳しくは、深さ寸法Ｄ１は、深さ寸法Ｄ２の約５～５０倍となっている（Ｄ１≒Ｄ２×５～５０）。また、深さ寸法Ｄ１は、微小溝１４の径方向幅寸法Ｗ２よりも長寸である（Ｄ１＞Ｗ２）。さらに、深さ寸法Ｄ２は、径方向幅寸法Ｗ２よりも短寸である（Ｄ２＜Ｗ２）。
　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３を用いて説明する。
　回転密封環２０が回転すると、図３にて白抜き矢印で示すように、動圧溝１３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の回転方向に追随移動するとともに、内空間Ｓ１の被密封流体Ｆが動圧溝１３に引き込まれる。これにより、動圧溝１３における先端領域１３ａでは正圧が発生し、先端領域１３ａより被密封流体Ｆが摺動面１１，２１間に流出する。そのため、摺動面１１，２１間における潤滑性を向上させることができる。
　また、先端領域１３ａより摺動面１１，２１間に流出した被密封流体Ｆは、図３にて破線矢印で示すように、相対回転方向下流側に位置する微小溝１４に誘導され、均一化される。そのため、微小溝１４は、動圧溝１３を起因、主に動圧溝１３が周方向に点在することを起因とする不均衡な流体圧が生じることを抑止することができる。
　加えて、動圧溝１３よりも浅い微小溝１４は、動圧溝１３内の被密封流体Ｆに及ぼす影響が小さい。そのため、動圧溝１３は、効率よく動圧を発生させることができる。加えて、静止密封環１０は摺動面１１，２１間に流体膜を形成させやすい。
　また、被密封流体Ｆの流体圧が大気圧よりも高いことに加え、被密封流体Ｆの圧力が高められている先端領域１３ａでは、激しい圧力変動が生じやすくなっている。この先端領域１３ａを微小溝１４は横切るように延びている。そのため、微小溝１４は、圧力変動の激しい先端領域１３ａの流体を効果的に均一化することができる。
　これらにより、摺動面１１，２１間において、図３にて一点鎖線で示す被密封流体Ｆと大気Ａとの界面Ｂ１を安定させやすくなっていることから、静止密封環１０はトルク挙動を円滑にすることができる。なお、界面Ｂ１は説明の便宜上示した仮想線であって、相対回転速度等によって、径方向の位置や軸方向視の形状が変化する。この事項は他の実施例においても同様である。
　特に先端領域１３ａから径方向に局所的に向かう被密封流体Ｆは、微小溝１４詳しくは微小溝１４の延長箇所を横断することとなる。その間、被密封流体Ｆの一部は微小溝１４によって誘導される。
　さらに、本実施例では、微小溝１４は３つ設けられている。これにより、被密封流体Ｆは、微小溝１４を横断する都度、外空間Ｓ２側に移動する量および圧力が低減し均され続ける。このように、３つの微小溝１４は、先端領域１３ａから径方向に局所的に向かう被密封流体Ｆの流れ・圧力を抑制し、周方向における圧力を均すことができる。そのため、静止密封環１０はより効果的に流体圧を均一化することができる。
　また、その径方向幅寸法Ｐが極めて短い２つのランド１２ｃは、自身と摺動面２１との間にある被密封流体Ｆを、３つの微小溝１４のいずれかに効果的に誘導させることができる。このように、複数列の微小溝１４を一つの微小溝群として流体圧力の均一化機能を実現させやすくなっている。
　また、動圧溝１３よりも径方向幅寸法の短い微小溝１４は、動圧溝１３にて生じる動圧効果を阻害しにくい。加えて、動圧溝１３よりも径方向幅寸法が短いことにより、十分に広いランド１２を設けることができるため、摺動面１１，２１同士の片当たりを防止しつつ、界面Ｂ１を安定化させることができる。さらに、間にランド１２ｃが配置されている３つの微小溝１４は、摺動面２１と相対摺動するにあたって摺動面２１が僅かに傾動する等しても摺動箇所を分散することができる。なお、１列の微小溝１４で界面Ｂ１の安定化を図ることもできるが、１列の微小溝１４のみで難しい場合は、複数列の微小溝１４を設けることで界面Ｂ１の安定化の効果を達成することができる。
　また、先端領域１３ａ内にて高い圧力が生じると、先端領域１３ａ内の被密封流体Ｆの一部は、先端領域１３ａに連通しているその下流側の微小溝１４によって均一化される。さらに、先端領域１３ａから下流側の微小溝１４に被密封流体Ｆが流出するとともに上流側の微小溝１４から該先端領域１３ａに流体が円滑に誘導される。このことからも、先端領域１３ａに連通している微小溝１４は、圧力変動の激しい先端領域１３ａ内の被密封流体Ｆをより効果的に均一化することができる。特に、動圧がピークに達する部分を横切るように微小溝１４を設けると、より大きな効果が見込まれる。
　また、同心円状に配置されている微小溝１４は、被密封流体Ｆを同心円状に沿うように誘導することができる。そのため、摺動面１１，２１間では、回転速度に応じた径方向位置にて界面Ｂ１の位置にバラツキがなくなり、すなわち回転速度に応じた径方向位置に沿って界面Ｂ１が生じるようになる。これにより、静止密封環１０は、よりトルクの挙動を安定化することができる。
　なお、微小溝１４は、径方向に３つ設けられている構成であるとして説明したが、これに限られず、径方向に１つ以上あればよく、この場合も界面Ｂ１を安定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５を参照して説明する。なお、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の静止密封環１１０における摺動面１１１は、３つの微小溝１１４における周方向端１１４ａ，１１４ｂが、周方向に隣接する各動圧溝１１３における先端領域１１３ａから離間している。すなわち、３つの微小溝１１４はいずれも先端領域１１３ａの近傍に閉塞端を有し、先端領域１１３ａと非連通にある。
　これにより、白抜き矢印で示すように、先端領域１１３ａより摺動面１１１，２１間に流出した被密封流体Ｆは、破線矢印で示すように、相対回転方向下流側に位置する３つの微小溝１１４に分散されながら誘導されて、均一化される。
　このとき、先端領域１１３ａよりランド１２ａに移動した流体がより円滑に３つの微小溝１１４に誘導されるように、微小溝１１４における相対回転方向上流側端１１４ａと先端領域１１３ａとの離間寸法が短寸であることが好ましい。
　また、回転密封環２０の回転により動圧溝１１３よりも上流の３つの微小溝１１４によって相対回転方向下流側に誘導されてきた流体は、動圧溝１１３における先端領域１１３ａに導入される。
　このとき、３つの微小溝１１４における相対回転方向下流側端１１４ｂよりランド１２ａに移動した流体がより円滑に先端領域１１３ａに導入されるように、微小溝１１４における相対回転方向下流側端１１４ｂと先端領域１１３ａとの離間寸法が短寸であることが好ましい。
　また、十分に浅く形成されている微小溝１１４は、相対回転方向下流側端１１４ｂより被密封流体Ｆがランド１２に移動するにあたって圧力の上昇が生じないようになっている。これにより、摺動面１１１では、微小溝１１４における圧力変動の発生が防止されている。
　なお、上述したように、動圧溝１１３と微小溝１１４が不連続であっても流体を誘導可能であるように、動圧溝および微小溝は流体を誘導可能であればよい。
　次に、実施例３に係る摺動部品つき、図６，図７を参照して説明する。なお、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の静止密封環２１０における摺動面２１１には、複数の動圧溝１３、隣り合う動圧溝１３間に設けられた複数（本実施例では１２列）の微小溝１４に加え、動圧溝１３から径方向に離間した領域２１１ａに、周方向に連続して無端環状に延びている複数（本実施例では径方向に２０列）の微小溝１５が配設されている。
　動圧溝１３間における複数の微小溝１４は、周方向に沿って連続して延びる円弧状かつ線状の溝であり、互いに略平行かつ列状に配置されている。
　複数の微小溝１５は、周方向に沿って連続して延びる円状かつ線状の溝であり、互いに略平行かつ列状に配置されている。それ以外の構成については、微小溝１４と略同一である。
　また、摺動面２１１におけるランド２１２は、隣り合う微小溝１４間のランド１２ｃと、隣り合う微小溝１５間のランド１２ｄを有している。これら各ランド１２ｃ，１２ｄ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。言い換えれば、摺動面２１１には、径方向に亘って微小溝１４，１５が形成されている。
　より詳しくは、摺動面２１１において複数の微小溝１４は、動圧溝１３における開口端部１３Ｅから先端１３Ｂにかけて径方向に亘って設けられている。また、複数の微小溝１５は、動圧溝１３における先端１３Ｂから摺動面２１１における外径端２１１ａにかけて径方向に亘って設けられている。
　これにより、図７にて白抜き矢印で示すように、動圧溝１３における先端領域１３ａより摺動面２１１，２１間に流出した被密封流体Ｆは、図７にて破線矢印で示すように、相対回転方向下流側に位置する複数の微小溝１４ばかりでなく、複数の微小溝１５によっても均一化される。そのため、複数の微小溝１４，１５は、動圧溝１３を起因とする不均衡な流体圧が生じることをより効率よく抑止することができる。
　より詳しくは、動圧溝１３、内空間Ｓ１より摺動面２１１，２１間に流出する被密封流体Ｆは、外空間Ｓ２側に移動するにあたって微小溝１４を横断する必要がある。その間、被密封流体Ｆの一部は微小溝１４によって均一化される。これにより、被密封流体Ｆは、微小溝１４を横断する都度、外空間Ｓ２側に移動する量および圧力が低減し続ける。
　また、動圧溝１３より摺動面２１１，２１間に流出した被密封流体Ｆは、外空間Ｓ２側に移動するにあたって微小溝１５を横断する必要がある。その間、被密封流体Ｆの一部は微小溝１５によって誘導される。これにより、被密封流体Ｆは、微小溝１５を横断する都度、外空間Ｓ２側に移動する量および圧力が低減し続ける。これは、外空間Ｓ２より摺動面２１１，２１間に流入した大気Ａについても同様である。
　これらにより、複数の微小溝１４，１５は、動圧溝１３から径方向に局所的に向かう被密封流体Ｆの流れ・圧力を抑制し、周方向における圧力を均すことができる。そのため、摺動面２１１，２１間において、図７にて一点鎖線で示す被密封流体Ｆと大気Ａとの界面Ｂ１がさらに安定しやすくなることから、静止密封環２１０はトルク挙動をさらに円滑にすることができる。
　また、径方向に亘って微小溝１４，１５が形成されている摺動面２１１は、摺動面２１１，２１間に被密封流体Ｆや大気Ａを留めやすくなっている。これにより、摺動面２１１は、回転密封環２０が回転を開始する際の起動トルクを低減することができる。
　また、径方向に亘って微小溝１４，１５が形成されている摺動面２１１は、ランド１２ｃ，１２ｄについても径方向に亘って形成されている。摺動面２１と相対摺動するにあたって摺動面２１が僅かに傾動する等しても摺動箇所を分散することができるため、片当たりが生じることを防止することができる。
　なお、本実施例では、摺動面には、複数の微小溝１４，１５が径方向に亘って形成されている構成として説明したが、これに限られず、微小溝１４，１５の数は複数であれば適宜変更されてもよく、例えば微小溝１４だけが動圧溝１３の径方向一方の端部から他方の端部にかけて径方向に亘って設けられていてもよく、一以上の微小溝１５が動圧溝１３よりも外径側近傍にのみ形成されていてもよい。
　加えて、複数の微小溝１４は開口端部１３Ｅから先端１３Ｂにかけて径方向に亘って設けられている構成として説明したが、これに限られず、先端１３Ｂより開口端部１３Ｅ側に離間いた位置まで形成されていてもよく、言い換えれば先端１３Ｂを横切っていなくてもよい。これは、開口端部１３Ｅ側についても同様である。すなわち、本発明における、径方向一方の端部および径方向他方の端部は、それらの端を含むことを限定するものではない。
　さらに、摺動面に形成されている径方向に離間して配置されている複数の微小溝は、例えば一つの微小溝１４と一つの微小溝１５の組合せであってもよく、複数設けられているのであれば、微小溝の種類が異なっていてもよい。これは、後述する微小溝１７，１９についても同様である。
　次に、実施例４に係る摺動部品つき、図８を参照して説明する。なお、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の静止密封環３１０における摺動面３１１には、複数の動圧溝１３、複数の微小溝１４、複数の微小溝１５に加え、外径側に複数の動圧溝１６が周方向に均等に配設され、動圧溝１６の先端領域１６ａを横切るように複数の微小溝１７が配設されている。
　動圧溝１６は、外空間Ｓ２に連通している開口より内径側に向けて回転密封環２０の回転方向に傾斜する三角形状に形成されている。動圧溝１６は、回転密封環２０の回転時に内径側の先端およびその近傍である先端領域１６ａにて正圧が発生する正圧溝である。また、それ以外の構成については動圧溝１３と略同一である。
　複数の微小溝１７は、周方向にて隣り合う動圧溝１６にそれぞれ周方向端が連通している。それ以外の構成については微小溝１４と略同一である。
　複数の微小溝１５は、摺動面３１１における径方向において、動圧溝１３，１６間に設けられている。
　これにより、白抜き矢印で示すように、動圧溝１３における先端領域１３ａより摺動面３１１，２１間に流出する被密封流体Ｆに加え、動圧溝１６における先端領域１６ａから摺動面３１１，２１間に大気Ａが流出することから、より効率よく潤滑性を向上させることができる。
　また、動圧溝１６における先端領域１６ａから摺動面３１１，２１間に圧力が高められた状態で流出される大気Ａにより、静止密封環３１０は、より効率よく被密封流体Ｆが外空間Ｓ２に漏出することを防止することができる。
　また、破線矢印で示すように、動圧溝１３における先端領域１３ａより摺動面３１１，２１間に流出した被密封流体Ｆが、複数の微小溝１４，１５によって均一化されることに加え、動圧溝１６における先端領域１６ａより摺動面３１１，２１間に流出した大気Ａについても、複数の微小溝１５，１７によって均一化される。そのため、動圧溝１３，１６を起因とする不均衡な流体圧が生じることを抑止することができる。
　このように、内径側ばかりでなく、外径側においても圧力変動が生じやすい構成であっても、静止密封環３１０は一点鎖線で示す被密封流体Ｆと大気Ａとの界面Ｂ２を安定させやすくなっている。そのため、静止密封環３１０はトルク挙動を円滑にすることができる。
　次に、実施例５に係る摺動部品つき、図９を参照して説明する。なお、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の静止密封環４１０における摺動面４１１には、複数の動圧溝１３、複数の微小溝１４、複数の微小溝１５に加え、外径側に複数の動圧溝１８が周方向に均等に配設され、動圧溝１８の先端領域１８ａを横切るように複数の微小溝１９が配設されている。
　動圧溝１８は、外空間Ｓ２に連通している開口より内径側に向けて回転密封環２０の反回転方向に傾斜する三角形状に形成されている。動圧溝１８は、回転密封環２０の回転時に内径側の先端およびその近傍である先端領域１８ａにて負圧が発生する負圧溝である。また、それ以外の構成については動圧溝１３と略同一である。
　複数の微小溝１９は、隣り合う動圧溝１８に連通している。それ以外の構成については微小溝１７と略同一である。
　回転密封環２０を回転させると、白抜き矢印で示すように、動圧溝１８内の大気Ａが摺動面２１とのせん断により回転密封環２０の回転方向に追随移動し、外空間Ｓ２に戻される。これにより、動圧溝１８における先端領域１８ａでは負圧が発生し、摺動面４１１，２１間から先端領域１８ａに大気Ａが流入する。
　また、負圧が発生する動圧溝１８における先端領域１８ａでは、正圧が発生する動圧溝１３における先端領域１３ａよりも圧力変動が生じやすい傾向にある。このような先端領域１８ａであっても、微小溝１９は、破線矢印で示すように、先端領域１８ａにおける圧力を効果的に均一化することができる。これにより、一点鎖線で示す被密封流体Ｆと大気Ａとの界面Ｂ３を安定させやすくなっていることから、静止密封環４１０はトルク挙動を円滑にすることができる。
　次に、実施例６に係る摺動部品つき、図１０を参照して説明する。なお、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の静止密封環５１０が適用されるメカニカルシールは、摺動面５１１，２１の外径側から内径側に向かって漏れようとする被密封流体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。
　また、摺動面５１１には、複数の動圧溝１６および複数の微小溝１７が設けられている。動圧溝１６および微小溝１７については、前記実施例４とほぼ同じ構造であるが、複数の微小溝１７は、前記実施例１と同様に動圧溝１６における先端領域１６ａにのみ連通している。すなわち、本実施例６の摺動面５１１は、前記実施例１の摺動面１１をインサイド側に適応させたものである。
　このような構成であっても、白抜き矢印で示すように、動圧溝１６における先端領域１６ａから摺動面５１１，２１間に流出する被密封流体Ｆにより、摺動面５１１，２１間における潤滑性を向上させることができる。
　また、破線矢印で示すように、摺動面５１１，２１間では動圧溝１６における先端領域１６ａより摺動面５１１，２１間に流出した被密封流体Ｆについても、複数の微小溝１７によって均一化される。そのため、動圧溝１６を起因とする不均衡な流体圧が生じることを抑止することができる。これにより、一点鎖線で示す被密封流体Ｆと大気Ａとの界面Ｂ４を安定させやすくなっていることから、静止密封環５１０はトルク挙動を円滑にすることができる。
　このように、本発明の摺動部品が適用されるメカニカルシールは、インサイド形であってもよい。これは、前記実施例２～５についても同様である。すなわち、前記実施例２～５において、内空間Ｓ１に大気Ａが存在し、外空間Ｓ２に被密封流体Ｆが存在していてもよい。
　次に、実施例７に係る摺動部品つき、図１１を参照して説明する。なお、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の静止密封環６１０が適用されるメカニカルシールは、インサイド形のものである。
　静止密封環６１０における摺動面６１１には、複数の動圧溝６１３、複数の微小溝６１４、複数の微小溝６１５、複数の動圧溝６１６、複数の微小溝６１７に加え、深溝６３０と、周方向に均等に配設されている複数の浅溝６４０が形成されている。なお、微小溝６１４、微小溝６１５および複数の微小溝６１７は、溝幅とピッチが同じである。また、図１１の吹き出しにおいては、ドットを省略して微小溝を見えやすくしてある。
　深溝６３０は、外空間Ｓ２に連通している開口より内径側に向けて径方向に延びている複数の連通溝部６３１と、複数の連通溝部６３１が連通している無端環状の周方向溝部６３２を有している。
　これによれば、静止密封環６１０は、外空間Ｓ２から周方向溝部６３２に向けて被密封流体Ｆを導入することができる。そのため、静止密封環６１０は、周方向溝部６３２の周方向の広い範囲で摺動面６１１，２１間に供給される被密封流体Ｆの量を確保できる。これにより、静止密封環６１０は、貧潤滑の発生を抑止することができる。
　浅溝６４０は、深溝６３０における連通溝部６３１に連通している開口より回転密封環２０の回転方向に向かって周方向延びている。浅溝６４０は、回転密封環２０の回転時に相対回転方向下流側端およびその近傍にて正圧が発生する正圧溝である。
　動圧溝６１３は、内空間Ｓ１に連通している開口より外径側に向けて回転密封環２０の回転方向に傾斜するスパイラル状に形成されている。動圧溝６１６は、深溝６３０における周方向溝部６３２に連通している開口より内径側に向けて回転密封環２０の回転方向に傾斜するスパイラル状に形成されている。動圧溝６１３，６１６は、回転密封環２０の回転時に内径側の先端およびその近傍である先端領域６１３ａ，６１６ａにて正圧が発生する正圧溝である。
　微小溝６１４は、隣り合う動圧溝６１３に連通している。微小溝６１５は、摺動面６１１の径方向における動圧溝６１３，６１６間に配設されている無端環状である。微小溝６１７は、隣り合う動圧溝６１６に連通している。それ以外の構成については、微小溝１４と略同一である。
　静止密封環６１０は、白抜き矢印で示すように、回転密封環２０の回転時に、動圧溝６１３を通じて内空間Ｓ１の大気Ａを摺動面６１１，２１間に流入させ、動圧溝６１６を通じて深溝６３０における周方向溝部６３２内の被密封流体Ｆを摺動面６１１，２１間に流入させることができる。
　これらにより、静止密封環６１０は、回転密封環２０の回転時に浅溝６４０を通じて外空間Ｓ２の被密封流体Ｆを内径側に導入できる。そのため、静止密封環６１０は摺動面６１１，２１間に多くの被密封流体Ｆを流出させて摺動性を高めることができる。
　また、破線矢印で示すように、摺動面６１１，２１間では、動圧溝６１３における先端領域６１３ａより摺動面６１１，２１間に流出した大気Ａが、複数の微小溝６１４，６１５によって均一化され、動圧溝６１６における先端領域６１６ａより摺動面６１１，２１間に流出した被密封流体Ｆについても、複数の微小溝６１５，６１７によって均一化される。
　そのため、静止密封環６１０は動圧溝６１３，６１６を起因とする不均衡な流体圧が生じることを抑止することができる。これにより、被密封流体Ｆと大気Ａとの界面を安定させやすくなっていることから、静止密封環６１０はトルク挙動を円滑にすることができる。
　なお、本実施例７の静止密封環６１０はアウトサイド形のメカニカルシールに適用されてもよい。
　次に、実施例８に係る摺動部品つき、図１２を参照して説明する。なお、前記実施例３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の静止密封環７１０が適用されるメカニカルシールは、アウトサイド形のものである。
　静止密封環７１０における摺動面７１１には、複数の動圧溝７１３、複数の微小溝７１４Ｓ，７１４Ｌ、および複数の微小溝１５が配設されている。
　動圧溝７１３は、周方向に沿って連続して延びる矩形状の浅溝７１３ｂと、径方向に沿って連続して延びる矩形状の深溝７１３ｃから構成されているいわゆるレイリーステップである。
　微小溝７１４Ｓは、相対回転方向下流側に位置する深溝７１３ｃと、同上流側に位置する浅溝７１３ｂに連通している。微小溝７１４Ｌは、相対回転方向下流側に位置する深溝７１３ｃと、同上流側に位置する深溝７１３ｃに連通している。それ以外の構成については、微小溝１４と略同一である。
　静止密封環７１０は、白抜き矢印で示すように、回転密封環２０の回転時に、動圧溝７１３における浅溝７１３ｂ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の回転方向に追随移動し、相対回転方向下流側に位置する先端およびその近傍である先端領域７１３ａにて正圧が発生する正圧溝である。
　また、白抜き矢印で示すように、動圧溝７１３における浅溝７１３ｂには、動圧溝７１３における深溝７１３ｃより被密封流体Ｆが供給される。これにより、静止密封環７１０は、貧潤滑の発生を抑止することができるとともに、安定して動圧溝７１３における浅溝７１３ｂより被密封流体Ｆを摺動面７１１，２１間に流入させることができる。
　また、破線矢印で示すように、摺動面７１１，２１間では、動圧溝７１３における先端領域７１３ａより摺動面７１１，２１間に流出した被密封流体Ｆが、複数の微小溝７１４Ｓ，７１４Ｌ，１５によって均一化される。そのため、動圧溝７１３を起因とする不均衡な流体圧が生じることを抑止することができる。これにより、一点鎖線で示す被密封流体Ｆと大気Ａとの界面Ｂ１を安定させやすくなっていることから、静止密封環７１０はトルク挙動を円滑にすることができる。
　なお、本実施例８の静止密封環７１０はアウトサイド形のメカニカルシールに適用されてもよい。
　以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例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１～８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１～８では、被密封流体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１～８では、漏れ空間側の流体は低圧の気体である大気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。
　また、前記実施例１～８では、被密封流体空間側を高圧側、漏れ空間側を低圧側として説明してきたが、被密封流体空間側が低圧側、漏れ空間側が高圧側となっていてもよいし、被密封流体空間側と漏れ空間側とは略同じ圧力であってもよい。
　また、前記実施例１～８では、動圧溝および微小溝を静止密封環に設ける例について説明したが、動圧溝および微小溝を回転密封環に設けてもよい。さらに、動圧溝と微小溝をそれぞれ異なる密封環に設けてもよい。
　また、前記実施例１～８では、微小溝は、同心円状に延びる曲線状または無端環状であるとして説明したが、これに限られず、同心円状に対して傾斜していてもよく、直線状であってもよく、スパイラル状であってもよく、破線状であってもよく、波形状であってもよく、その形状については適宜変更されてもよい。さらに、一本の微小溝が摺動面の周方向に沿って連続して旋回する渦形状を成していて、径方向に複数の微小溝が配置されていてもよい。
　また、前記実施例１～８では、動圧溝の形態について、三角形状、スパイラル状、レイリーステップを例示して説明したが、これらに限られず、適宜変更されてもよい。
　また、前記実施例１～８では、動圧溝における深さ寸法は、微小溝における深さ寸法よりも約５～５０倍深い構成であるとして説明したが、これに限られず、それぞれの深さ寸法は適宜変更されてもよく、動圧溝における深さ寸法が微小溝における深さ寸法よりも大きいことが好ましい。
１０　　　　　　　　　　　　　　　　静止密封環
１１　　　　　　　　　　　　　　　　摺動面
１３　　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝
１３ａ　　　　　　　　　　　　　　　先端領域
１３Ｂ　　　　　　　　　　　　　　　先端（径方向他方の端部）
１３Ｅ　　　　　　　　　　　　　　　開口端部（径方向一方の端部）
１４　　　　　　　　　　　　　　　　微小溝
１８　　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝（負圧溝）
２０　　　　　　　　　　　　　　　　回転密封環（摺動部品）
２１　　　　　　　　　　　　　　　　摺動面
１１０　　　　　　　　　　　　　　　静止密封環
１１１　　　　　　　　　　　　　　　摺動面
１１３　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝
１１４　　　　　　　　　　　　　　　微小溝
２１０，３１０，４１０，５１０　　　静止密封環
２１１，３１１，４１１，５１１　　　摺動面
１５　　　　　　　　　　　　　　　　微小溝
１６　　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝
１６ａ　　　　　　　　　　　　　　　先端領域
１７　　　　　　　　　　　　　　　　微小溝
１８　　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝
１８ａ　　　　　　　　　　　　　　　先端領域
１９　　　　　　　　　　　　　　　　微小溝
６１０　　　　　　　　　　　　　　　静止密封環
６１１　　　　　　　　　　　　　　　摺動面
６１３，６１６　　　　　　　　　　　動圧溝
６１３ａ，６１６ａ　　　　　　　　　先端領域
６１４，６１５，６１７　　　　　　　微小溝
７１０　　　　　　　　　　　　　　　静止密封環
７１１　　　　　　　　　　　　　　　摺動面
７１３　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝
７１３ａ　　　　　　　　　　　　　　先端領域
７１４Ｌ，７１４Ｓ　　　　　　　　　微小溝
Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　大気（漏れ空間側の流体）
Ｂ１～Ｂ５　　　　　　　　　　　　　界面
Ｄ１，Ｄ２　　　　　　　　　　　　　深さ寸法
Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　被密封流体
Ｐ　　　　　　　　　　　　　　　　　ピッチ
Ｓ１　　　　　　　　　　　　　　　　内空間（被密封流体空間）
Ｓ２　　　　　　　　　　　　　　　　外空間（漏れ空間）
Ｗ１　　　　　　　　　　　　　　　　動圧溝の径方向幅寸法
Ｗ２　　　　　　　　　　　　　　　　微小溝の径方向幅寸法

Claims (8)

  1. 　少なくとも一方に動圧溝が形成されている一対の摺動面が互いに相対回転し、被密封流体空間および漏れ空間を区画する摺動部品であって、
    　少なくともいずれかの摺動面には、前記動圧溝よりも浅い周方向に延びる微小溝が配置され、
    　前記微小溝は前記動圧溝の径方向幅寸法の半分より先端側の先端領域を横切るように延びている摺動部品。
  2. 　前記微小溝は、径方向に離間して複数配置されている請求項１に記載の摺動部品。
  3. 　前記微小溝の径方向幅寸法は、前記動圧溝の径方向幅寸法よりも短い請求項１に記載の摺動部品。
  4. 　前記微小溝は、前記動圧溝に連通している請求項１ないし３のいずれかに記載の摺動部品。
  5. 　前記微小溝は、同心円弧状の溝である請求項４に記載の摺動部品。
  6. 　前記複数の微小溝は、前記動圧溝から径方向に離間した領域にも設けられている請求項２に記載の摺動部品。
  7. 　前記複数の微小溝は前記動圧溝の径方向一方の端部から他端の端部にかけて径方向に亘って設けられている請求項２に記載の摺動部品。
  8. 　前記摺動面に形成された前記動圧溝は、負圧を発生する負圧溝と、正圧を発生する正圧溝とを備えている請求項１に記載の摺動部品。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10281300A (ja) * 1997-04-01 1998-10-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メカニカルシール装置
US6446976B1 (en) * 2000-09-06 2002-09-10 Flowserve Management Company Hydrodynamic face seal with grooved sealing dam for zero-leakage
JP2010265921A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触型シール装置
CN102588601A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 浙江工业大学 仿花草流体型槽端面机械密封结构
WO2020171102A1 (ja) * 2019-02-21 2020-08-27 イーグル工業株式会社 摺動部品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10281300A (ja) * 1997-04-01 1998-10-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd メカニカルシール装置
US6446976B1 (en) * 2000-09-06 2002-09-10 Flowserve Management Company Hydrodynamic face seal with grooved sealing dam for zero-leakage
JP2010265921A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Nippon Pillar Packing Co Ltd 非接触型シール装置
CN102588601A (zh) * 2012-02-15 2012-07-18 浙江工业大学 仿花草流体型槽端面机械密封结构
WO2020171102A1 (ja) * 2019-02-21 2020-08-27 イーグル工業株式会社 摺動部品

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