特許 7179430 摺動部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-18

(45)【発行日】2022-11-29

(54)【発明の名称】摺動部品

(51)【国際特許分類】

   F16J 15/34 20060101AFI20221121BHJP

【ＦＩ】

F16J15/34 G

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019564751

(86)(22)【出願日】2019-01-11

(86)【国際出願番号】 JP2019000617

(87)【国際公開番号】W WO2019139107

(87)【国際公開日】2019-07-18

【審査請求日】2021-07-15

(31)【優先権主張番号】P 2018003694

(32)【優先日】2018-01-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000101879

【氏名又は名称】イーグル工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100163212

【氏名又は名称】溝渕 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100204467

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 好文

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100156535

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 多恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(74)【代理人】

【識別番号】100206911

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 岳彦

(72)【発明者】

【氏名】井村 忠継

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／００２７７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０７７８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０７４９３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／３４－１５／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円環状のメイティングリングと、円環状のシールリングとが対向して各摺動面を相対回転させることにより、相対回転摺動する前記摺動面の径方向の一方側に存在する被密封流体を密封する摺動部品において、
前記メイティングリングまたは前記シールリングのいずれか一方の摺動面には、前記メイティングリングと前記シールリングとの相対回転摺動により動圧を生起する動圧凹部が円周方向に分離されて複数形成され、
前記メイティングリングまたは前記シールリングの他方の摺動面には、前記動圧凹部よりも深さが深く、全体が有底の静圧凹部が前記動圧凹部と協働する位置に円周方向に複数形成されることを特徴とする摺動部品。

【請求項2】

前記動圧凹部と前記静圧凹部とは、前記メイティングリングまたは前記シールリングの径方向において少なくとも一部がオーバーラップしている請求項１に記載の摺動部品。

【請求項3】

前記動圧凹部は、前記被密封流体側に開放されている請求項１または２に記載の摺動部品。

【請求項4】

前記動圧凹部は、正面視円周方向に沿った帯形状である請求項３に記載の摺動部品。

【請求項5】

前記静圧凹部は、ディンプルである請求項１ないし４のいずれかに記載の摺動部品。

【請求項6】

前記動圧凹部は、正面視円周方向に沿った帯形状であり、前記静圧凹部は、ディンプルである請求項１ないし３のいずれかに記載の摺動部品。

【請求項7】

前記動圧凹部は、前記メイティングリングまたは前記シールリングのいずれか一方の摺動面の前記被密封流体側のみに配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の摺動部品。

【請求項8】

前記動圧凹部は、前記メイティングリングまたは前記シールリングのいずれか一方の摺動面の径方向において前記被密封流体側の１／４以下の領域にのみ配置されている請求項７に記載の摺動部品。

【請求項9】

前記静圧凹部は、前記メイティングリングまたは前記シールリングの他方の摺動面の全面に配置されている請求項１ないし８のいずれかに記載の摺動部品。

【請求項10】

前記静圧凹部は、その深さ寸法がその正面視における開口最大径寸法よりも大きい請求項１ないし９のいずれかに記載の摺動部品。

【請求項11】

前記被密封流体は、０．１ＭＰａ以上の高圧液体である請求項１ないし１０のいずれかに記載の摺動部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、相対回転する摺動部品に関し、例えば自動車、一般産業機械またはその他のシール分野のメカニカルシールに用いられる摺動部品に関する。

【背景技術】

【0002】

被密封流体の漏れを防止する密封装置として、相対回転し、かつ平面上の端面同士が摺動するように構成された２部品からなるもの、例えば、メカニカルシールにおいて、密封性を長期的に維持させるためには、「密封」と「潤滑」という相反する条件を両立させなければならない。特に、近年においては、環境対策等のために、被密封流体の漏れ防止を図りつつ、機械的損失を低減させるべく、より一層、低摩擦化の要求が高まっている。低摩擦化の手法としては、回転により摺動面間に動圧を発生させ、液膜を介在させた状態で摺動することにより達成できる。

【0003】

従来、回転により摺動面間に動圧を発生させるようにしたメカニカルシールとして、例えば特許文献１に記載された密封装置が知られている。摺動部品の一方であるメイティングリングの摺動面には、回転時に動圧を発生させる動圧発生溝が複数設けられている。また、摺動部品の他方であるシールリングの摺動面は平坦に形成されている。摺動部品が相対回転すると、動圧発生溝の回転方向上流側は負圧となる一方、同下流側では正圧が生じ、動圧発生溝の回転方向下流側の端面壁によるくさび作用によって正圧が大きくなり、全体として正圧が作用し、大きな浮力が得られるというものである。

【0004】

特許文献１の密封装置は、摺動面間に正圧が発生するため、流体が正圧部分から摺動面外へ流出する。この流体の流出は、シールの場合の被密封流体の漏れに該当する。そこで、動圧発生溝内または同溝外に微小溝等を形成してポンピング機能を付与し、摺動部品の始動時に、方向性を持った流体を摺動面間に流すことで漏れを低減するものも開発されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第３０６６３６７号公報（第３頁、第１図）

【文献】特許第５９６０１４５号公報（第１０頁、第４図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、高圧の被密封流体を対象とする摺動部品においても更なる「密封」と「潤滑」の向上が求められている。特許文献２の摺動部品は、被密封流体が高圧になるにつれてポンピング用の微小溝の溝形状（深さ、幅、長さ、角度等）を最適化してもポンピング作用が期待できない程低くなる傾向にあり、潤滑性を維持しつつ漏れを十分に抑制できない虞があった。また、特許文献１等の密封装置のように動圧発生溝により動圧を発生させることが考えられるが、被密封流体が高圧であるため大きな浮力を得るためには動圧発生溝の深さを浅くする必要があることから、この場合には、動圧発生溝に十分に被密封流体が供給されず貧潤滑となって潤滑性が悪化する虞があった。このように、いずれの文献の技術によっても、高圧の被密封流体を対象とする摺動部品において、動圧発生溝の機能によっていわゆる流体潤滑状態を維持することは困難であって、漏れが多いまたは高トルクの摺動部品となってしまうという問題があった。

【0007】

本発明は、従来技術の問題を解決するためになされたもので、高圧の被密封流体の漏れが少なくかつ低トルクの摺動部品を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、本発明の摺動部品は、
円環状のメイティングリングと、円環状のシールリングとが対向して各摺動面を相対回転させることにより、当該相対回転摺動する前記摺動面の径方向の一方側に存在する被密封流体を密封する摺動部品において、
前記メイティングリングまたは前記シールリングのいずれか一方の摺動面には、前記メイティングリングと前記シールリングとの相対回転摺動により動圧を生起する動圧凹部が円周方向に分離されて複数形成され、
前記メイティングリングまたは前記シールリングの他方の摺動面には、前記動圧凹部よりも深さの深い静圧凹部が前記動圧凹部と協働する位置に円周方向に複数形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、シールリングとメイティングリングとの相対回転時に、動圧凹部は、動圧凹部よりも深さの深い静圧凹部の対向部や対向部近傍を通過し、静圧凹部から被密封流体が供給され得るようになっているため、貧潤滑となることなく確実に動圧を生じさせることができる。このとき、動圧凹部は、主に摺動面間に動圧を発生させて摺動面間の接触面圧を調整する機能を果たすとともに、静圧凹部は、主にその内部に保持する被密封流体を動圧凹部側に供給する機能を果たしている。このようにして、シールリングとメイティングリングとが互いに完全に相対的に浮上しない程度に動圧を発生させることにより、両摺動面が互いに接触状態にありながら接触面圧が抑えられるため、高圧の被密封流体の漏れが少なくかつ低トルクの摺動部品を得ることができる。

【0009】

好適には、前記動圧凹部と前記静圧凹部とは、前記メイティングリングまたは前記シールリングの径方向において少なくとも一部がオーバーラップしている。
これによれば、シールリングとメイティングリングとの相対回転時に、動圧凹部は、動圧凹部よりも深さの深い静圧凹部の対向部を確実に通過し、静圧凹部から被密封流体が供給され得るため、貧潤滑となることなく確実に動圧を生じさせることができる。

【0010】

好適には、前記動圧凹部は、前記被密封流体側に開放されている。
これによれば、動圧凹部に被密封流体による静圧が加わるため、貧潤滑となることなく確実に動圧を生じさせることができる。

【0011】

好適には、前記動圧凹部は、帯形状である。
これによれば、動圧凹部と静圧凹部とが協働することによって動圧発生効率および静圧発生効率を高めることができる。

【0012】

好適には、前記静圧凹部は、ディンプルである。
これによれば、動圧凹部と静圧凹部とが協働することによって動圧発生効率および静圧発生効率を高めることができる。

【0013】

好適には、前記動圧凹部は、正面視円周方向に沿った帯形状であり、前記静圧凹部は、ディンプルである。
これによれば、動圧凹部と静圧凹部とが協働することによって動圧発生効率および静圧発生効率を高めることができる。

【0014】

好適には、前記動圧凹部は、前記メイティングリングまたは前記シールリングのいずれか一方の摺動面の前記被密封流体側のみに配置されている。
これによれば、シールリングとメイティングリングとの相対回転時に、被密封流体側における貧潤滑を防止できる。

【0015】

好適には、前記動圧凹部は、前記メイティングリングまたは前記シールリングのいずれか一方の摺動面の径方向において前記被密封流体側の１／４以下の領域にのみ配置されている。
これによれば、シールリングとメイティングリングとの相対回転時に、被密封流体側における貧潤滑を防止でき、かつ過度な浮力を発生させずに被密封流体の漏れを少なくできる。

【0016】

好適には、前記静圧凹部は、前記メイティングリングまたは前記シールリングの他方の摺動面の全面に配置されている。
これによれば、静圧凹部は、対向する動圧凹部に被密封流体を供給するとともに、動圧凹部が対向しない箇所において内部に被密封流体を保持することにより、貧潤滑になり難くなっている。

【0017】

好適には、前記静圧凹部は、その深さ寸法がその正面視における開口最大径寸法よりも大きい。
これによれば、静圧凹部は、対向する動圧凹部に被密封流体を供給する機能が高められるとともに、動圧凹部が対向しない箇所において内部に被密封流体を保持する機能が高められる。

【0018】

好適には、前記被密封流体は、０．１ＭＰａ以上の高圧液体である。
これによれば、被密封流体が高圧でも摺動面の面荒れが少なくかつ漏れが少ない。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施例１に係る一般産業機械用のメカニカルシールの一例を示す断面図である。

【図2】本発明の実施例１に係る動圧凹部が形成されたシールリングの摺動面を示す平面図である。

【図3】図２のシールリングに対向配置される静圧凹部が形成されたメイティングリングの摺動面を示す平面図である。

【図4】図２および図３のシールリングおよびメイティングリングを径方向で切った非回転時の断面図である。

【図5】図２および図３のシールリングおよびメイティングリングによる動圧発生を説明するための周方向で切った回転時の断面模式図である。

【図6】（ａ）および（ｂ）は、実施例１の静圧凹部の変形例を示す断面図である。

【図7】（ａ）～（ｇ）は、本発明の実施例２に係る動圧凹部が形成されたシールリングの摺動面を示す平面図である。

【図8】（ａ）～（ｆ）は、本発明の実施例３に係る静圧凹部が形成されたメイティングリングの摺動面を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

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】

【0021】

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、摺動部品の一例であるメカニカルシールを例にして説明する。また、メカニカルシールを構成する摺動部品の外周側を被密封流体側、内周側を大気側として説明する。

【0022】

図１に示される一般産業機械用のメカニカルシールは、摺動面の外周側から内周側に向かって漏れようとする被密封流体を密封するインサイド形のものであって、回転軸１側にスリーブ２を介して回転軸１と一体的に回転可能な状態で設けられた円環状の摺動部品としてのメイティングリング２０と、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た円環状の摺動部品としてのシールリング１０と、から主に構成され、ベローズ７によってシールリング１０が軸方向に付勢されることにより、ラッピング等により鏡面仕上げされたシールリング１０の摺動面１１とメイティングリング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、本実施における被密封流体は、０．１ＭＰａ以上の高圧液体であるものとする。

【0023】

シールリング１０およびメイティングリング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。

【0024】

図２に示されるように、シールリング１０は、軸方向一端に軸方向から見た正面視において環状の摺動面１１を有している。摺動面１１は、平坦面であって、円周方向に分離される複数の動圧凹部としての凹溝１２が形成されている。尚、摺動面１１は、凹溝１２に対してランド部とも言える。

【0025】

凹溝１２は、摺動面１１と平行な平面として形成される底面１２Ａと、底面１２Ａに直交する壁面として形成される径方向壁１２Ｂ，１２Ｃと、底面１２Ａおよび径方向壁１２Ｂ，１２Ｃに直交する壁面として形成される周方向壁１２Ｄとにより画成され、被密封流体側としての外径方向に開放する側面視略矩形の開口１２Ｅを有し、軸方向から見た正面視において摺動面１１の円周方向に沿った帯形状の溝として形成されている。尚、本実施例の凹溝１２は、レーザ加工により形成されているが、これに限らず、他の方法で形成されてもよい。

【0026】

また、凹溝１２は、摺動面１１の周方向に１２等配されている。尚、凹溝１２の数や間隔はこれに限定されるものではないが、凹溝１２の数は、多すぎると発生する動圧が大きくなり、少なすぎると摺動面１１の周方向に亘って作用する動圧の変化が大きくなるため、６～２４等配されることが好ましい。

【0027】

また、凹溝１２の周方向の長さと、周方向に隣接する凹溝１２，１２間の長さ（間隔）は、略同一に形成されている。尚、摺動面１１における凹溝１２の周方向の長さと間隔は、これに限定されるものではない。

【0028】

また、凹溝１２の軸方向の深さは、５μｍ未満、好ましくは１μｍ以上に形成され、凹溝１２の径方向の長さＲ１２は、摺動面１１の径方向の長さＲ１１の１／２以下、好ましくは１／４以下に形成されている（図２参照）。これにより、凹溝１２で発生する各動圧の全体の合計の力（浮力）が大きくなり過ぎることがない。また、凹溝１２は、摺動面１１の径方向において外径側の領域にのみ配置されている。尚、凹溝１２は、摺動面１１の内径側に配置されないことが好ましい。これにより、シールリング１０とメイティングリング２０との相対回転時に、摺動面１１の外径側が対向する摺動面２１と直接接触し難くなり、回転速度の速い外径側における貧潤滑を防止できる。さらに、凹溝１２の周方向の長さｃ１２（図５参照）は、凹溝１２の径方向の長さＲ１２（図２参照）よりも長く形成されている。

【0029】

図３に示されるように、メイティングリング２０は、シールリング１０の摺動面１１と軸方向に対向する環状の摺動面２１を有している。摺動面２１は、平坦面であって、円周方向に複数の静圧凹部としてのディンプル２２が全面に形成されている。尚、摺動面２１は、ディンプル２２に対してランド部とも言える。

【0030】

また、メイティングリング２０の摺動面２１の径方向の長さｗ２１は、シールリング１０の摺動面１１の径方向の長さｗ１１よりも長く（ｗ１１＜ｗ２１）形成されている（図４参照）。これにより、シールリング１０の摺動面１１の外径側に配置される凹溝１２の最大径方向長さｒ１２が抑えられている。

【0031】

ディンプル２２は、軸方向から見た正面視において円形（図３参照）、径方向断面略楕円形（図４参照）、周方向断面略楕円形（図５参照）の半回転楕円体状に形成され、摺動面２１の全面に径方向に６個ずつ千鳥配置されている。尚、摺動面２１の全面とは、摺動面１１との実質的に摺動する領域のことを示している。尚、本実施例のディンプル２２は、レーザ加工により形成されているが、これに限らず、他の方法で形成されてもよい。

【0032】

また、ディンプル２２の深さ寸法ｈ２２は、正面視におけるディンプル２２の開口最大径寸法ｒ２２よりも大きく（ｒ２２＜ｈ２２）形成されている（図４参照）。これにより、ディンプル２２は、対向する凹溝１２に被密封流体を供給する機能が高められるとともに、凹溝１２が対向しない箇所において内部に被密封流体を保持する機能が高められる。尚、ディンプル２２の深さ寸法ｈ２２は、正面視におけるディンプル２２の開口最大径寸法ｒ２２よりも小さく、または略同一に形成されていてもよい。また、ディンプル２２の軸方向の深さは、くさび作用が十分に作用しない１０μｍ以上であることが好ましい。

【0033】

図４に示されるように、ディンプル２２の深さ寸法ｈ２２は、凹溝１２の深さ寸法ｈ１２よりも大きく（ｈ１２＜ｈ２２）形成されている。また、凹溝１２の最大径方向長さｒ１２は、ディンプル２２の最大径方向長さｒ２２よりも長く（ｒ２２＜ｒ１２）形成されている。さらに、図５に示されるように、凹溝１２の最大周方向長さｃ１２は、ディンプル２２の最大周方向長さｃ２２よりも長く（ｃ２２＜ｃ１２）形成されている。このように、凹溝１２とディンプル２２とは、摺動面１１，２１間の径方向において少なくとも一部がオーバーラップしている。

【0034】

次いで、摺動面１１，２１間における動圧発生について説明する。図５に示されるように、シールリング１０とメイティングリング２０とが相対回転（回転方向は、図５において径方向壁１２Ｂ側から径方向壁１２Ｃ側に向かう白矢印で図示する方向）すると、凹溝１２の回転方向側（すなわち図５の径方向壁１２Ｃ側）は負圧となる一方、反回転方向側（すなわち図５の径方向壁１２Ｂ側）は正圧が生じ、凹溝１２の反回転方向側の径方向壁１２Ｂによるくさび作用によって正圧が大きくなり、全体として正圧が作用し、大きな浮力が得られる。また、凹溝１２は、凹溝１２よりも深さの深いディンプル２２の対向部や対向部近傍を通過し、ディンプル２２から被密封流体が供給されるため、貧潤滑となることなく確実に動圧を発生させることができる。このとき、凹溝１２は、主に摺動面１１，２１間に動圧を発生させて摺動面１１，２１間の接触面圧を調整する機能を果たすとともに、ディンプル２２は、主にその内部に保持する被密封流体を凹溝１２側に供給する機能および凹溝１２が形成されない摺動面１１の内径側において静圧を被密封流体側から導入する機能を果たしている。さらに、凹溝１２は、被密封流体側である外径方向に開放する側面視略矩形の開口１２Ｅから凹溝１２に被密封流体による静圧を導入することにより、摺動面１１，２１間における動圧の発生に寄与している。尚、図５に模式的に示すように、摺動面１１，２１は微視的には表面の粗さ、うねり、動圧による変形によって波打つ形状となっている。

【0035】

このように、凹溝１２とディンプル２２の恊働によって、シールリング１０とメイティングリング２０とが互いに完全に相対的に浮上しない程度に動圧を発生させることにより、摺動面１１、２１同士は、流体潤滑と境界潤滑とが混合した混合潤滑となり、互いに一部が接触した状態となることで、両摺動面１１、２１が互いに接触状態にありながら接触面圧が抑えられるため、高圧の被密封流体の漏れが少なくかつ低トルクの摺動部品を得ることができる。さらに、低トルクとなることにより、摺動面１１、２１の面荒れを抑えることができる。尚、実施例１とは異なり、従来の動圧発生溝は流体潤滑となる流体膜を発生させるものであった。

【0036】

尚、実施例１における凹溝１２の変形例として、径方向壁１２Ｂ，１２Ｃは、底面１２Ａに直交しなくてもよく、例えば傾斜した状態で交差してもよい。また、底面１２Ａは、摺動面１１に対して平行でなくともよく、例えば傾斜面であってもよい。さらに、底面１２Ａは、平面でなくてもよく、例えば湾曲面であってもよい。

【0037】

また、実施例１におけるディンプル２２の変形例として、ディンプル２２の断面形状は、図６（ａ）に示される矩形、図６（ｂ）に示される円錐形に形成されてもよい。

【実施例2】

【0038】

次に、実施例２に係る摺動部品につき、図７を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0039】

実施例２における摺動部品について説明する。図７（ａ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング２１０の摺動面２１１には、軸方向から見た正面視において半円形状の動圧凹部としての凹溝２１２が形成されている。凹溝２１２は、被密封流体側である外径方向に開放している。

【0040】

また、図７（ｂ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング３１０摺動面３１１には、動圧凹部としてのスパイラル溝３１２が形成されている。スパイラル溝３１２は、被密封流体側である外径方向に開放し、内径側は閉塞している。

【0041】

また、図７（ｃ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング４１０の摺動面４１１には、軸方向から見た正面視において略矩形状の動圧凹部としての凹溝４１２が形成されている。凹溝４１２は、周囲をランド部に囲われることにより、被密封流体側である外径方向に開放していない。

【0042】

また、図７（ｄ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング５１０の摺動面５１１には、軸方向から見た正面視において略Ｌ字状の動圧凹部としてのレイリーステップ５１２が形成されている。レイリーステップ５１２は、径方向および周方向に延びる溝の深さが同一に形成され、径方向に延びる溝が被密封流体側である外径方向に開放している。

【0043】

また、図７（ｅ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング６１０の摺動面６１１には、軸方向から見た正面視において略Ｌ字状の動圧凹部としてのレイリーステップ６１２が形成されている。レイリーステップ６１２は、周方向に延びる溝６３０に径方向に延びる深溝６３１が連続して形成され、深溝６３１が被密封流体側である外径方向に開放している。

【0044】

また、図７（ｆ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング７１０の摺動面７１１には、軸方向から見た正面視において動圧凹部としての略矩形状の凹溝７１２が形成されている。凹溝７１２は、周方向略中央に形成される深溝７３０の周方向両側に傾斜する溝７３１，７３２がそれぞれ連続して形成され、凹溝７１２全体が被密封流体側である外径方向に開放している。

【0045】

また、図７（ｇ）に示されるように、摺動部品としてのシールリング８１０の摺動面８１１には、軸方向から見た正面視において円形の動圧凹部としてのディンプル８１２が形成されている。ディンプル８１２は、摺動面８１１の外径側にのみ配置されている。尚、説明の便宜上、図示を省略するが、ディンプル８１２の最大径方向長さは、メイティングリング２０の摺動面２１に形成されるディンプル２２の最大径方向長さよりも大きく形成されている。

【0046】

尚、図７（ａ）～図７（ｇ）における各動圧凹部の軸方向の深さは、動圧を十分に発生させることができるように浅く形成されるものとする。

【実施例3】

【0047】

次に、実施例３に係る摺動部品につき、図８を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

【0048】

実施例３における摺動部品について説明する。図８（ａ）に示されるように、摺動部品としてのメイティングリング２２０の摺動面２２１には、軸方向から見た正面視において円周方向に複数の円形の静圧凹部としてのディンプル２２２が形成されている。ディンプル２２２は、摺動面２２１の全面に径方向に放射状に配置されている。

【0049】

また、図８（ｂ）に示されるように、摺動部品としてのメイティングリング３２０の摺動面３２１には、軸方向から見た正面視において円周方向に複数の矩形の静圧凹部としてのディンプル３２２が形成されている。ディンプル３２２は、摺動面３２１の全面に径方向に千鳥状に配置されている。

【0050】

また、図８（ｃ）に示されるように、摺動部品としてのメイティングリング４２０の摺動面４２１には、静圧凹部としてのスパイラル溝４２２が形成されている。スパイラル溝４２２は、摺動面４２１の全面に配置され、被密封流体側である外径方向および内径方向に開放している。

【0051】

また、図８（ｄ）に示されるように、摺動部品としてのメイティングリング５２０の摺動面５２１には、軸方向から見た正面視において円周方向に隣接する複数の略矩形状の静圧凹部としての凹溝５２２が形成されている。凹溝５２２は、摺動面５２１の外径側にのみ配置され、被密封流体側である外径方向に開放している。

【0052】

また、図８（ｅ）に示されるように、摺動部品としてのメイティングリング６２０の摺動面６２１には、軸方向から見た正面視において半円形状の静圧凹部としての凹溝６２２が形成されている。凹溝６２２は、被密封流体側である外径方向に開放している。

【0053】

また、図８（ｆ）に示されるように、摺動部品としてのメイティングリング７２０の摺動面７２１には、軸方向から見た正面視において略矩形状の静圧凹部としての凹溝７２２が形成されている。凹溝７２２は、被密封流体側である外径方向に開放している。

【0054】

尚、図８（ａ）～図８（ｆ）における各静圧凹部の軸方向の深さは、動圧を十分に発生させない程度に深く形成され、被密封流体を供給・保持できるようになっている。

【0055】

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。

【0056】

また、前記実施例では、メカニカルシールを構成する部品が摺動部品である場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定されて解釈されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。

【0057】

例えば、摺動部品として、一般産業機械用のメカニカルシールを例に説明したが、ウォータポンプ用等の他のメカニカルシールであってもよい。また、メカニカルシールは、アウトサイド形のものであってもよい。

【0058】

また、前記実施例では、動圧凹部をシールリングに、静圧凹部をメイティングリングに設ける例について説明したが、静圧凹部をシールリングに、動圧凹部をメイティングリングに設けてもよい。

【0059】

また、摺動部品として、メカニカルシールを例について説明したが、すべり軸受等メカニカルシール以外の摺動部品であってもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ 回転軸
２ スリーブ
４ ハウジング
５ シールカバー
７ ベローズ
１０ シールリング（摺動部品）
１１ 摺動面
１２ 凹溝（動圧凹部）
１２Ａ 底面
１２Ｂ，１２Ｃ 径方向壁
１２Ｄ 周方向壁
１２Ｅ 開口
２０ メイティングリング（摺動部品）
２１ 摺動面
２２ ディンプル（静圧凹部）
２１０～８１０ シールリング（摺動部品）
２１１～８１１ 摺動面
２１２ 凹溝（動圧凹部）
２２０～７１０ メイティングリング（摺動部品）
２２１～７２１ 摺動面
２２２ ディンプル（静圧凹部）
３１２ スパイラル溝（動圧凹部）
３２２ ディンプル（静圧凹部）
４１２ 凹溝（動圧凹部）
４２２ スパイラル溝（静圧凹部）
５１２ レイリーステップ（動圧凹部）
５２２ 凹溝（静圧凹部）
６１２ レイリーステップ（動圧凹部）
６２２ 凹溝（静圧凹部）
７１２ 凹溝（動圧凹部）
７２２ 凹溝（静圧凹部）
８１２ ディンプル（動圧凹部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】