[发明专利]滑动部件

说明书

技术领域

本发明涉及适用于例如机械密封件、轴承以及其它滑动部的滑动部件。特别是涉及使流体介于滑动面来减少摩擦并且需要防止流体从滑动面泄漏的密封环或者轴承等的滑动部件。

背景技术

在作为滑动部件的一个例子的机械密封件中，为了长期地维持密封性，必须兼顾“密封”与“润滑”这样相悖的条件。特别是，在近年，为了应对环境问题等，进一步提高了对低摩擦化的要求，以在防止被密封流体的泄漏的同时降低机械损失。作为低摩擦化的方法能够这样达成：通过旋转使滑动面之间产生动压，形成在存在有液膜的状态下进行滑动的所谓的流体润滑状态。可是，在这样的情况下，由于在滑动面之间产生正压，因此流体从正压部分向滑动面外流出。是轴承中所谓的侧方泄漏，相当于密封时的泄漏。

在液体密封中，因为液体的粘度比气体粘度大，因此，即使是平面之间，由于面的微小的波纹或粗糙的凹凸等也能够得到动压效果。因此，多采用以密封性能为优先的构造。另一方面，为了兼顾密封与润滑，还设计了若干具有将所泄漏的液体引回到高压侧的抽吸(pumping)效果的机构。例如，在专利文献1中公开了这样的发明：在旋转环的轴封面上沿圆周方向设置有将流体向高压室侧输送的多个螺旋槽。

另外，作为与滑动部件相关的发明，已知这样的发明：通过在滑动面的被密封流体侧形成的吸入构件，将被密封流体引入至滑动面，在将该引入的被密封流体经由阻挡部蓄积在形成于滑动面的径向外周侧以及径向内周侧的两个凹痕部的同时在径向内周侧的凹痕部进行抽吸，由此防止被密封流体从比两个凹痕部靠径向内周侧的密封面泄漏(参照专利文献2)。

可是，在上述专利文献1所记载的发明中，当在密封件等的滑动面的内外周存在压力差的情况下，需要克服压力的抽吸作用，存在由于压力的大小而无法将流体引回的情况下。因此，在压力差小的情况下，能够防止泄漏，但是，在压力差大的情况下，存在泄漏量增多这样的问题。另外，在上述专利文献2所记载的发明中，如果被密封流体侧的凹痕部的抽吸效果过强，则泄漏量增大，相反，如果大气侧的凹痕部的抽吸效果过强，则被密封流体从密封面消失，从而产生下述现象：形成于密封面的这些凹痕部与对方侧滑动面直接接触而导致扭矩增大。在现有技术2中，存在下述问题：为了防止泄漏量的增大和扭矩的增大，需要取得各个凹痕部的抽吸效果的平衡，但这在实际中相当困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-277941号公报(第5页，图6)

专利文献2：日本特开2005-180652号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种滑动部件，通过在形成于滑动面的凹痕等凹陷部分(在本说明书中称作“凹痕”。)的上游侧的气穴区域吸入流体，并且在凹痕的下游侧使滑动面之间产生正压，由此，与滑动面的内外周的压差的大小无关地具备防漏和润滑这两个功能。

另外，本发明的目的在于提供一种通过控制气穴区域内的筋状的流体的流动而进一步提高防漏的功能的滑动部件。

用于解决问题的手段

为了达成上述目的，本发明的滑动部件的第1特征在于，在一对滑动部件的彼此相对滑动的一侧的滑动面上设置有凹痕，各凹痕的上游侧的气穴形成区域靠近低压流体侧配置，并且，各凹痕的下游侧的正压产生区域靠近高压流体侧配置，在所述各凹痕的所述气穴形成区域中被从低压流体侧吸入的流体在该凹痕内通过而从所述正压产生区域返回至高压流体侧。

根据该特征，不仅能够防止高压流体侧的被密封流体向低压流体侧泄漏，还能够实现将泄漏至低压流体侧的流体引回至高压流体侧的抽吸作用，并且，能够利用在正压产生区域产生的正压在滑动面形成流体润滑膜，从而能够兼顾密封和润滑。

另外，本发明的滑动部件的第2特征在于，在第1特征中，在周向上相邻的所述凹痕中，位于上游侧的凹痕的所述正压产生区域与位于下游侧的凹痕的所述气穴形成区域被配设成在径向上重叠。

根据该特征，欲从正压产生区域向低压流体侧泄漏的流体和已经泄漏至低压流体侧的流体被吸入至气穴形成区域，因此能够进一步防止向低压流体侧的泄漏。

另外，本发明的滑动部件的第3特征在于，在第1或第2特征中，所述凹痕的所述正压产生区域借助于所述凹痕的深度以上的连通槽与高压流体侧连通。

根据该特征，不仅从气穴形成区域将流体引入至正压产生区域，还从高压流体侧将流体引入至正压产生区域，因此能够进一步发挥润滑作用。