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(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】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】摺動部品
(51)【国際特許分類】
F16J 15/34 20060101AFI20231114BHJP
F16C 33/24 20060101ALI20231114BHJP
【ＦＩ】
F16J15/34 G
F16J15/34 H
F16C33/24 A
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2022513756
(86)(22)【出願日】2020-04-07
(86)【国際出願番号】 JP2020015742
(87)【国際公開番号】W WO2021205554
(87)【国際公開日】2021-10-14
【審査請求日】2022-10-20
(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】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 啓志
(72)【発明者】
【氏名】徳永 雄一郎
【審査官】宮下 浩次
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１８／２１２１４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１２９５５３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｊ １５／３４
Ｆ１６Ｃ ３３／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
摺動面にて互いに相対摺動する一対の環状の摺動部品であって，少なくとも一方の摺動面は，開口部の形状が直交する長軸及び短軸を有する複数のディンプルから構成されるディンプル群を備え，
前記ディンプル群は，複数のサブディンプル群から構成され，
前記複数のサブディンプル群の各々は，当該サブディンプル群に属する複数の前記ディンプルの前記長軸の端点を繋いだ曲線又は前記短軸の端点を繋いだ曲線が，前記一方の摺動面の円周の曲率と異なる曲率を有するとともに被密封流体側又は漏れ側に向かって凸となる曲線である，複数の前記ディンプルの集合である，
ことを特徴とする摺動部品。
【請求項2】
前記ディンプル群は，前記曲線が被密封流体側に向かって凸となる曲線である複数の前記ディンプルの集合である第１サブディンプル群から構成されることを特徴とする請求項１に記載の摺動部品。
【請求項3】
前記第１サブディンプル群は，前記一方の摺動面の漏れ側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の摺動部品。
【請求項4】
前記ディンプル群は，前記曲線が漏れ側に向かって凸となる曲線である複数の前記ディンプルの集合である第２サブディンプル群から構成されることを特徴とする請求項１に記載の摺動部品。
【請求項5】
前記第２サブディンプル群は，前記一方の摺動面の被密封流体側に配置されることを特徴とする請求項４に記載の摺動部品。
【請求項6】
前記ディンプル群は，前記曲線が被密封流体側に向かって凸となる曲線である複数の前記ディンプルの集合である第１サブディンプル群と，前記曲線が漏れ側に向かって凸となる曲線である複数の前記ディンプルの集合である第２サブディンプル群と，から構成されることを特徴とする請求項１に記載の摺動部品。
【請求項7】
前記第１サブディンプル群は前記一方の摺動面の漏れ側に配置され，前記第２サブディンプル群は前記一方の摺動面の被密封流体側に配置されることを特徴とする請求項６に記載の摺動部品。
【請求項8】
前記第１サブディンプル群と前記第２サブディンプル群との間に周方向に延設される周方向溝を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の摺動部品。
【請求項9】
前記一方の摺動面は径方向に延びるランド部により区画される複数の領域を備え，前記ディンプル群は前記複数の領域の各々に配置されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の摺動部品。
【請求項10】
前記複数のディンプルの各々の前記開口部は楕円であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の摺動部品。
【請求項11】
前記複数のサブディンプル群の各々は，前記ディンプルの前記長軸又は前記短軸を整列させて前記曲線をなすように配置されることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の摺動部品。
【請求項12】
前記複数のサブディンプル群は，前記一方の摺動面の径方向に所定の間隔をあけて並ぶように配置されることを特徴とする請求項１ないし１１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，摺動面にて相対摺動する一対の摺動部品，たとえば，メカニカルシール，すべり軸受，その他，摺動部に適した摺動部品に関する。特に，摺動面に流体を介在させて摩擦を低減させるとともに，摺動面から流体が漏洩するのを防止する必要のある密封環または軸受などの摺動部品に関する。
【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，摺動面にて相対摺動する一対の摺動部品からなるもの（例えば，メカニカルシール）が知られている。このような密封装置において，摺動面間に被密封流体による流体潤滑膜を形成して摺動トルクを低減しつつ，高い密封性を維持する必要がある。そして，高い密封性と低い摺動トルクを実現するための一つの方法として，摺動面にディンプルを複数配列する技術が知られている。
【0003】
たとえば，摺動面に円形の開口部を有するディンプルを該摺動部品の回転中心を中心とする仮想円周上に並ぶように配置して，高い密封性及び低摺動トルクを実現できることが知られている。（例えば，特許文献１参照）。
【0004】
また，端部が半円状で細長い矩形状の開口部を有するディンプルを所定のディンプル角度θで配置し，ディンプル中心を通る円上におけるディンプルの円周方向長さＬ１と同円上における隣接するディンプル間のランド部の円周方向長さＬ２との比Ｌ１／Ｌ２を０．００１≦Ｌ１／Ｌ２≦０．１とすることにより，ディンプル全体としての密封性と摺動トルクとを最適に調整することが知られている（例えば，特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１０－１３３４９６号公報
【文献】特許５４５６７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１の技術は，特定の運転条件で高い密封性及び低摺動トルクを達成できても，広い回転数領域において高い密封性及び低摺動トルクを達成できない。
【0007】
また，特許文献２の技術においても，ディンプル角度が固定されてしまうので，特定の運転条件で被密封流体の漏れ，及び，摺動トルクを低減することはできても，広い回転数領域において高い密封性及び低摺動トルクを達成できない。特に，逆回転で使用される場合には，密封性が低下し及び摺動トルク増加する傾向にある。
【0008】
本発明は，摺動面にて相対摺動する一対の摺動部品において，広い回転数範囲で使用されても，また回転方向に関わらず，高い密封性及び低摺動トルクを実現できる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】
【0009】
前記課題を解決するために，本発明の摺動部品は，
摺動面にて互いに相対摺動する一対の摺動部品であって，
少なくとも一方の摺動面は，開口部の形状が直交する長軸及び短軸を有するディンプルを複数配置してなるディンプル群を備え，
前記ディンプル群は，前記ディンプルを前記一方の摺動面の円周の曲率と異なる曲率を有する曲線をなすように配置したことを特徴としている。
この特徴によれば，ディンプル群は，ディンプルを摺動面の円周の曲率とは異なる曲率を有する曲線をなすように配置することにより，ディンプルの角度は曲線に沿って徐々に変化する。これにより，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプルから構成されるようになるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮できる。
摺動面にて互いに相対摺動する一対の摺動部品であって，
少なくとも一方の摺動面は，開口部の形状が直交する長軸及び短軸を有するディンプルを複数配置してなるディンプル群を備え，
前記ディンプル群は，前記ディンプルを前記一方の摺動面の円周の曲率と異なる曲率を有する曲線をなすように配置したことを特徴としている。
この特徴によれば，ディンプル群は，ディンプルを摺動面の円周の曲率とは異なる曲率を有する曲線をなすように配置することにより，ディンプルの角度は曲線に沿って徐々に変化する。これにより，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプルから構成されるようになるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮できる。
【0010】
本発明の摺動部品は，
前記ディンプル群は，前記ディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第１ディンプル群からなることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群はディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線状に配置されるので，ディンプルの角度は被密封流体側に向かって凸の曲線に沿って徐々に変化する。これにより，第１ディンプル群は異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプルから構成されるようになるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮でき，さらには容易に両回転可能なディンプル群を構成することができる。
前記ディンプル群は，前記ディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第１ディンプル群からなることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群はディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線状に配置されるので，ディンプルの角度は被密封流体側に向かって凸の曲線に沿って徐々に変化する。これにより，第１ディンプル群は異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプルから構成されるようになるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮でき，さらには容易に両回転可能なディンプル群を構成することができる。
【0011】
本発明の摺動部品は，
前記第１ディンプル群は，前記一方の摺動面の漏れ側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群を漏れ側に配置することにより，第１ディンプル群は漏れ側から流体を吸込むので，密封性を向上することができる。
前記第１ディンプル群は，前記一方の摺動面の漏れ側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群を漏れ側に配置することにより，第１ディンプル群は漏れ側から流体を吸込むので，密封性を向上することができる。
【0012】
本発明の摺動部品は，
前記ディンプル群は，前記ディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第２ディンプル群からなることを特徴としている。
この特徴によれば，第２ディンプル群はディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線状に配置されるので，ディンプルの角度は漏れ側に向かって凸の曲線に沿って徐々に変化する。これにより，第２ディンプル群は異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプルから構成されるようになるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮でき，さらには容易に両回転可能なディンプル群を構成することができる。
前記ディンプル群は，前記ディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第２ディンプル群からなることを特徴としている。
この特徴によれば，第２ディンプル群はディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線状に配置されるので，ディンプルの角度は漏れ側に向かって凸の曲線に沿って徐々に変化する。これにより，第２ディンプル群は異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプルから構成されるようになるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮でき，さらには容易に両回転可能なディンプル群を構成することができる。
【0013】
本発明の摺動部品は，
前記第２ディンプル群は，前記一方の摺動面の被密封流体側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば，第２ディンプル群を被密封流体側に配置することにより，第２ディンプル群は被密封流体側から流体を吸込み，流体を昇圧して摺動面に供給するので，摺動面に流体膜を形成して摺動トルクを低減することができる。
前記第２ディンプル群は，前記一方の摺動面の被密封流体側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば，第２ディンプル群を被密封流体側に配置することにより，第２ディンプル群は被密封流体側から流体を吸込み，流体を昇圧して摺動面に供給するので，摺動面に流体膜を形成して摺動トルクを低減することができる。
【0014】
本発明の摺動部品は，
前記ディンプル群は，前記ディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第１ディンプル群と，前記ディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第２ディンプル群と，からなることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群はディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線状に配置され，第２ディンプル群はディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線状に配置されるので，第１ディンプル群と第２ディンプル群は，それぞれの曲線に沿ってディンプルの角度を変化させることができるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮でき，さらには容易に両回転可能なディンプル群を構成することができる。
前記ディンプル群は，前記ディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第１ディンプル群と，前記ディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線をなすように配置されてなる第２ディンプル群と，からなることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群はディンプルを被密封流体側に向かって凸の曲線状に配置され，第２ディンプル群はディンプルを漏れ側に向かって凸の曲線状に配置されるので，第１ディンプル群と第２ディンプル群は，それぞれの曲線に沿ってディンプルの角度を変化させることができるので，ディンプル群全体として広い回転数範囲で高い密封性及び低摺動トルクを発揮でき，さらには容易に両回転可能なディンプル群を構成することができる。
【0015】
本発明の摺動部品は，
前記第１ディンプル群は前記一方の摺動面の漏れ側に配置され，前記第２ディンプル群は前記一方の摺動面の被密封流体側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば，漏れ側に配置される第１ディンプル群は密封性を向上でき，被密封流体側に配置される第２ディンプル群は潤滑性を向上できるので，高い密封性と潤滑性を備えた摺動部品とすることができる。
面に流体膜を形成して摺動トルクを低減することができる。
前記第１ディンプル群は前記一方の摺動面の漏れ側に配置され，前記第２ディンプル群は前記一方の摺動面の被密封流体側に配置されることを特徴としている。
この特徴によれば，漏れ側に配置される第１ディンプル群は密封性を向上でき，被密封流体側に配置される第２ディンプル群は潤滑性を向上できるので，高い密封性と潤滑性を備えた摺動部品とすることができる。
面に流体膜を形成して摺動トルクを低減することができる。
【0016】
本発明の摺動部品は，
前記第１ディンプル群と前記第２ディンプル群との間に周方向に延設される周方向溝を備えることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群と第２ディンプル群との間に周方向に延設される周方向溝によって，第１ディンプル群と第２ディンプル群の干渉を防ぐことができる。
前記第１ディンプル群と前記第２ディンプル群との間に周方向に延設される周方向溝を備えることを特徴としている。
この特徴によれば，第１ディンプル群と第２ディンプル群との間に周方向に延設される周方向溝によって，第１ディンプル群と第２ディンプル群の干渉を防ぐことができる。
【0017】
本発明の摺動部品は，
前記一方の摺動面は径方向に延びるランド部により区画される複数の領域を備え，前記ディンプル群は前記領域に配置されること特徴としている。
この特徴によれば，ディンプル群を流れる流体は，ランド部により堰き止められ昇圧するので，摺動面を押し拡げて潤滑性を高めることができる。
前記一方の摺動面は径方向に延びるランド部により区画される複数の領域を備え，前記ディンプル群は前記領域に配置されること特徴としている。
この特徴によれば，ディンプル群を流れる流体は，ランド部により堰き止められ昇圧するので，摺動面を押し拡げて潤滑性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に図面を参照して，本発明を実施するための形態を，実施例に基づいて例示的に説明する。ただし，この実施例に記載されている構成部品の寸法，材質，形状，その相対的配置などは，特に明示的な記載がない限り，本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例1】
【0020】
図１及び図２を参照して，本発明の実施例１に係る摺動部品について説明する。以下の実施例においては，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が，これに限定されることなく，例えば，円筒状摺動面の軸方向一方側に潤滑油を密封しながら回転軸と摺動する軸受の摺動部品として利用することも可能である。なお，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（高圧流体側），内周側を漏れ側（低圧流体側，たとえば大気側）として説明する。
【0021】
図１は，メカニカルシール１の一例を示す縦断面図であって，摺動面Ｓの外周から内周方向に向かって漏れようとする被密封流体を密封する形式のインサイド形式のものであり，回転側カートリッジと固定側カートリッジからなる。回転側カートリッジは，回転軸１０に嵌合されたスリーブ２と，一方の摺動部品である円環状の回転側密封環３と，スリーブ２と回転側密封環３との間をシールするパッキン８と，備え，回転側カートリッジは回転軸１０とともに回転する。
【0022】
固定側カートリッジは，ケーシング９に取り付けられたハウジング４と，他方の摺動部品である円環状の固定側密封環５と，固定側密封環５とハウジング４とをシールするベローズ７と，固定側密封環５をベローズ７を介して回転側密封環３側へ付勢するコイルドウェーブスプリング６と，を備え，ハウジングはケーシング９に対し回転方向及び軸方向に固定される。
【0023】
以上の構成を備えたメカニカルシール１は，回転側密封環３の摺動面Ｓと固定側密封環５の摺動面Ｓが，互いに摺動して被密封流体が外周側から内周側へ流出するのを防止するものである。なお，図１では，回転側密封環３の摺動面の幅が固定側密封環５の摺動面の幅より広い場合を示しているが，これに限定されることなく，逆の場合においても本発明を適用出来ることはもちろんである。
【0024】
回転側密封環３及び固定側密封環５の材質は，耐摩耗性に優れた炭化ケイ素（ＳｉＣ）及び自己潤滑性に優れたカーボンなどから選定されるが，例えば，両者がＳｉＣ，あるいは，回転側密封環３がＳｉＣであって固定側密封環５がカーボンの組合せが可能である。
【0025】
図２に示すように，固定側密封環５の摺動面Ｓは被密封流体側から漏れ側に亘って設けられるランド部Ｒによって所定数（図１の例では６）の領域１１に区画されている。ランド部Ｒは、摺動面Ｓの円周方向における領域１１の範囲を定義するようにディンプル１２が存在しない部分として設けられた、摺動面Ｓの一部分である。各領域にはディンプル群１４が配設されている。ディンプル群１４はディンプル１２が複数配列して構成されている。また，軸ＣＬは領域１１を左右対称に分割する径方向軸である。
【0026】
本発明において，ディンプル１２とは，平坦な摺動面Ｓに囲まれる開口部及び摺動面Ｓよりへこんだ底部を有する窪みのことであり，ディンプル１２の開口部１２ａは，直交する長軸Ｌ及び短軸Ｋを有する形状からなる。また，ディンプル１２同士はランド部Ｒを挟んで離間して配置されている。本発明において，長軸Ｌとは開口部１２ａの形状の図心Ｇを通り，かつ，開口部１２ａの最大幅部分を結ぶ架空の線である。また，短軸Ｋとは図心Ｇを通りかつ長軸Ｌに直交して開口部を結ぶ架空の線である。本実施例におけるディンプル１２の開口部は，直交する長軸Ｌ及び短軸Ｋを有する楕円を例として説明する。しかし，楕円に限らず，直交する長軸及び短軸を有する形状であれば，小判形，ひし形，多角形，又は，図８に示すように任意の閉曲線９１，９２，９３，９４からなるものでもよい。
【0027】
図２に示すように，ディンプル群１４は，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。また，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，…は，ディンプル１２の長軸Ｌを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線１３をなすように配置したものである。すなわち，サブディンプル群は，ディンプル１２の長軸Ｌを架空の曲線１３に接するように整列配置した形状をなしている。曲線１３は，被密封流体側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル１２が被密封流体側に最も近く，両端に配置されるディンプル１２は漏れ側に最も近く配置される。また，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，…の両端に配置されるディンプル１２は，漏れ側周縁５ａに接する，又は，漏れ側周縁５ａに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，…は，軸ＣＬに対しディンプル１２を対称に配置して構成してもよい。以下，本発明において，摺動面Ｓの円周とは，摺動面Ｓの中心Ｃからから等距離にある点の軌跡を示す。
【0028】
なお，実施例１においては，サブディンプル群を構成するディンプル１２の長軸Ｌを架空の曲線１３に接するように，ディンプル１２の長軸Ｌ同士を近接配置して整列させたが，ディンプル１２の長軸Ｌを架空の曲線１３に対し所定の角度傾けて配置してもよい。また，説明のため，図２の囲み部のみに，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇの符号を示した。各領域１１に配置されるサブディンプル群の個数は，設計条件等によって決定される。
【0029】
このように構成されたメカニカルシール１の回転側密封環３が図２に示すように反時計方向に回転すると，摺動面Ｓ間の流体及びディンプル１２内の流体は，その粘性により回転側密封環３の移動方向に追随して移動する。ディンプル１２内に流れ込む流体は流路が急拡大するので，ディンプル１２の上流側で負圧となりキャビテーションが発生する。ただし，キャビテーション内の負圧の大きさは流体の蒸気圧の値で制限されるので，大きな負圧となることはない。また，ディンプル１２の下流側において，流路が急縮小することによりくさび効果（動圧効果）で正圧が発生する。ディンプル１２の上流側において発生する負圧により，ディンプル１２は周囲の流体を吸込む吸込み効果を発揮する。一方，ディンプル１２の下流側において発生する正圧は，キャビテーション内の負圧より大きいため，ディンプル１２全体として正圧となる。摺動面Ｓに配置した複数のディンプル１２が発生する正圧によって摺動面Ｓ間が押し拡げられ，摺動面Ｓに流体が流入して潤滑機能が得られる。
【0030】
ディンプル１２が摺動面Ｓの漏れ側周縁５ａから被密封流体側周縁５ｂに亘って配設されていると，ディンプル群１４は，漏れ側から摺動面内に流体を吸込むポンピング効果を発揮して密封効果を向上でき，また，被密封流体側から高圧の流体を吸込んでディンプル１２の動圧効果によって昇圧した流体を摺動面に供給するのでするので，流体潤滑効果を向上できる。特に，図２のサブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…のようにディンプル１２を被密封流体側に向かって凸の曲線１３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群１４の密封効果を高めることができる。
【0031】
また，ディンプル１２は直交する長軸及び短軸を有する楕円の開口部１２ａを有するので，長軸Ｌの傾きによって，ディンプル１２の吸込み効果及び動圧効果が異なる。ディンプル１２を長軸Ｌが摺動面Ｓの摺動方向（円周方向）に平行になるように配置した場合には，ディンプル１２は流体を保持する機能が高くなる。ディンプル１２を長軸Ｌが摺動方向に対し約４５°傾くように配置した場合には吸込み効果が高くなる。また，ディンプル１２を長軸Ｌが摺動方向に直交するように配置した場合には動圧効果が高くなる。このように，同じ楕円形状を有するディンプル１２であっても，ディンプル１２の長軸Ｌの傾きを変えることによって，吸込み効果を強くしたり，動圧効果を強くしたりすることができる。
【0032】
また，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…において，ディンプル１２は曲線１３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル１２の長軸Ｌの角度は曲線１３に沿って徐々に変化する。これにより，各ディンプル１２の長軸Ｌの方向が曲線１３に沿って徐々に変化するので，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプル１２から構成されるようになる。メカニカルシール１が，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において適したディンプル１２が高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するので，ディンプル群１４全体として高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
【0033】
さらに，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…は，被密封流体側に凸の曲線１３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
【0034】
以上述べたように，本発明の摺動部品は以下の効果を奏する。
１．ディンプル群１４を構成するディンプル１２は，その上流側で負圧になるので流体を吸込み効果を発揮するとともに，下流側のくさび効果によって昇圧した流体が摺動面に供給されるので潤滑機能を発揮する。
２．ディンプル１２が摺動面Ｓの漏れ側周縁５ａから被密封流体側周縁５ｂに亘って配設されていると，ディンプル群１４は，漏れ側から摺動面内に流体を吸込むポンピング効果を発揮して密封効果を向上でき，また，被密封流体側から高圧の流体を吸込んでディンプル１２の動圧効果によって昇圧した流体を摺動面に供給するのでするので，流体潤滑効果を向上できる。
３．図２のサブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…のようにディンプル１２を被密封流体側に向かって凸の曲線１３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群１４の密封効果を高めることができる。
４．ディンプル１２は直交する長軸及び短軸を有する楕円の開口部１２ａを有するので，長軸Ｌの傾きを変化させることにより，ディンプル１２の吸込み効果と動圧効果の強さを変えることができる。これにより，同じ楕円形状を有するディンプル１２であっても，ディンプル１２の長軸Ｌの傾きを変えることによって，吸込み効果を強くしたり，動圧効果を強くしたりすることができる。
５．サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…において，ディンプル１２は曲線１３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル１２の長軸Ｌの角度は曲線１３に沿って徐々に変化する。これにより，各ディンプル１２の長軸Ｌの方向が曲線１３に沿って徐々に変化するので，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプル１２から構成されるようになる。メカニカルシール１が，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において適したディンプル１２が高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するので，ディンプル群１４全体として高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
６．ディンプル群１４は，被密封流体側に凸の曲線１３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するようになる。
１．ディンプル群１４を構成するディンプル１２は，その上流側で負圧になるので流体を吸込み効果を発揮するとともに，下流側のくさび効果によって昇圧した流体が摺動面に供給されるので潤滑機能を発揮する。
２．ディンプル１２が摺動面Ｓの漏れ側周縁５ａから被密封流体側周縁５ｂに亘って配設されていると，ディンプル群１４は，漏れ側から摺動面内に流体を吸込むポンピング効果を発揮して密封効果を向上でき，また，被密封流体側から高圧の流体を吸込んでディンプル１２の動圧効果によって昇圧した流体を摺動面に供給するのでするので，流体潤滑効果を向上できる。
３．図２のサブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…のようにディンプル１２を被密封流体側に向かって凸の曲線１３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群１４の密封効果を高めることができる。
４．ディンプル１２は直交する長軸及び短軸を有する楕円の開口部１２ａを有するので，長軸Ｌの傾きを変化させることにより，ディンプル１２の吸込み効果と動圧効果の強さを変えることができる。これにより，同じ楕円形状を有するディンプル１２であっても，ディンプル１２の長軸Ｌの傾きを変えることによって，吸込み効果を強くしたり，動圧効果を強くしたりすることができる。
５．サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…において，ディンプル１２は曲線１３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル１２の長軸Ｌの角度は曲線１３に沿って徐々に変化する。これにより，各ディンプル１２の長軸Ｌの方向が曲線１３に沿って徐々に変化するので，サブディンプル群１４ａ，１４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプル１２から構成されるようになる。メカニカルシール１が，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において適したディンプル１２が高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するので，ディンプル群１４全体として高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
６．ディンプル群１４は，被密封流体側に凸の曲線１３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するようになる。
【実施例2】
【0035】
本発明の実施例２に係る摺動部品について説明する。図３は実施例２に係る摺動部品の摺動面Ｓを示したもので，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，漏れ側に凸の曲線２３をなすように配列されている点で実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同じである。以下，実施例１と同じ部材，構成については同じ符号を付し，重複する説明は省略する。
【0036】
図３に示すように，固定側密封環５の摺動面Ｓは被密封流体側から漏れ側に亘って設けられるランド部Ｒによって所定数（図３の例では６）の領域２１に区画されている。各領域にはディンプル群２４が配設されている。ディンプル群２４はディンプル２２が複数配列して構成されている。また，軸ＣＬは領域２１を左右対称に分割する径方向軸である。
【0037】
図３に示すように，ディンプル群２４は，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，…は，ディンプル２２の長軸Ｌを整列配置して，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線２３をなすように配置したものである。すなわち，サブディンプル群は，ディンプル２２の長軸Ｌを架空の曲線２３に接するように整列配置した形状をなしている。曲線２３は，漏れ側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル２２が漏れ側に最も近く，両端に配置されるディンプル２２は被密封流体側に最も近く配置される。また，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，…の両端に配置されるディンプル２２は，被密封流体側周縁５ｂに接する，又は，被密封流体側周縁５ｂに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ，…は，軸ＣＬに対しディンプル２２を対称に配置して構成してもよい。なお，説明のため，図３の囲み部のみに，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇの符号を示した。各領域２１に配置されるサブディンプル群の個数は，設計条件等によって決定される。
【0038】
サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…のようにディンプル２２が近接して曲線２３の形状をなすように配置されていると，隣接するディンプル２２の間で吸い込みと吐き出しが連続して繰り返される。したがって，ディンプル２２が摺動面Ｓの漏れ側周縁５ａから被密封流体側周縁５ｂに亘って配設されていると，ディンプル群２４は，漏れ側から摺動面内に流体を吸込むポンピング効果を発揮して漏れを小さくすることができる。また，被密封流体側から高圧の流体を吸込んでディンプル２２の動圧効果によって昇圧した流体を摺動面に供給するのでするので，流体潤滑効果を向上できる。特に，図３のように，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…のようにディンプル２２を漏れ側に向かって凸の曲線２３の形状をなすように配置されていると，ディンプル群２４の流体潤滑効果を密封効果より強くすることができる。
【0039】
また，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…において，ディンプル２２は曲線２３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル２２の長軸Ｌの角度は曲線２３に沿って徐々に変化するので，各ディンプルの吸込み効果及び動圧効果も曲線２３に沿って徐々に変化する。すなわち，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプル２２が配置されるので，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル２２が存在するようになる。そして，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…を径方向に複数配置したディンプル群２４を摺動面の各領域２１に配置することにより，広い回転数範囲で使用されても，ディンプル群２４全体として潤滑機能を発揮するようになる。
【0040】
さらに，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，漏れ側に凸の曲線２３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い潤滑機能を発揮するようになる。
【0041】
以上述べたように，実施例２の摺動部品は以下の効果を奏する。
１．ディンプル群２４を構成するディンプル２２は，その上流側で負圧になるので流体を吸込む機能を発揮するとともに，下流側のくさび効果によって昇圧した流体を吐き出して潤滑機能を発揮する。
２．ディンプル２２が摺動面Ｓの漏れ側周縁５ａから被密封流体側周縁５ｂに亘って配設されていると，ディンプル群２４は，漏れ側から摺動面内に流体を吸込むポンピング効果を発揮して漏れを小さくすることができる。また，被密封流体側から高圧の流体を吸込んでディンプル２２の動圧効果によって昇圧した流体を摺動面に供給するのでするので，流体潤滑効果を向上できる。
３．図３のサブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…のようにディンプル２２を漏れ側に向かって凸の曲線２３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群２４の流体潤滑効果を高めることができる。
４．ディンプル２２は直交する長軸及び短軸を有する楕円の開口部２２ａを有するので，長軸Ｌの傾きを変化させることにより，ディンプル２２の吸込み効果と動圧効果の強さを変えることができる。これにより，同じ楕円形状を有するディンプル２２であっても，ディンプル２２の長軸Ｌの傾きを変えることによって，吸込み効果を強くしたり，動圧効果を強くしたりすることができる。
５．サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…において，ディンプル２２は曲線２３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル２２の長軸Ｌの角度は曲線２３に沿って徐々に変化するので，各ディンプルの吸込み効果及び動圧効果も曲線２３に沿って徐々に変化する。すなわち，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプル２２が配置されるので，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル２２が存在するようになる。そして，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…を径方向に複数配置したディンプル群２４を摺動面の各領域２１に配置することにより，広い回転数範囲で使用されても，ディンプル群２４全体として潤滑機能を発揮するようになる。
６．サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，漏れ側に凸の曲線２３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い潤滑機能を発揮するようになる。
１．ディンプル群２４を構成するディンプル２２は，その上流側で負圧になるので流体を吸込む機能を発揮するとともに，下流側のくさび効果によって昇圧した流体を吐き出して潤滑機能を発揮する。
２．ディンプル２２が摺動面Ｓの漏れ側周縁５ａから被密封流体側周縁５ｂに亘って配設されていると，ディンプル群２４は，漏れ側から摺動面内に流体を吸込むポンピング効果を発揮して漏れを小さくすることができる。また，被密封流体側から高圧の流体を吸込んでディンプル２２の動圧効果によって昇圧した流体を摺動面に供給するのでするので，流体潤滑効果を向上できる。
３．図３のサブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…のようにディンプル２２を漏れ側に向かって凸の曲線２３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群２４の流体潤滑効果を高めることができる。
４．ディンプル２２は直交する長軸及び短軸を有する楕円の開口部２２ａを有するので，長軸Ｌの傾きを変化させることにより，ディンプル２２の吸込み効果と動圧効果の強さを変えることができる。これにより，同じ楕円形状を有するディンプル２２であっても，ディンプル２２の長軸Ｌの傾きを変えることによって，吸込み効果を強くしたり，動圧効果を強くしたりすることができる。
５．サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…において，ディンプル２２は曲線２３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル２２の長軸Ｌの角度は曲線２３に沿って徐々に変化するので，各ディンプルの吸込み効果及び動圧効果も曲線２３に沿って徐々に変化する。すなわち，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を有するディンプル２２が配置されるので，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル２２が存在するようになる。そして，サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…を径方向に複数配置したディンプル群２４を摺動面の各領域２１に配置することにより，広い回転数範囲で使用されても，ディンプル群２４全体として潤滑機能を発揮するようになる。
６．サブディンプル群２４ａ，２４ｂ，…は，漏れ側に凸の曲線２３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い潤滑機能を発揮するようになる。
【実施例3】
【0042】
本発明の実施例３に係る摺動部品について説明する。図４は実施例３に係る摺動部品の摺動面Ｓを示したもので，ディンプル群３４は，隣接するディンプル３２の短軸Ｋ同士を近接配置して整列させて被密封流体側に凸の曲線３３をなすように配列されている点で実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同じである。以下，実施例１と同じ部材，構成については同じ符号を付し，重複する説明は省略する。
【0043】
図４に示すように，固定側密封環５の摺動面Ｓは被密封流体側から漏れ側に亘って設けられるランド部Ｒによって所定数（図４の例では６）の領域３１に区画されている。各領域にはディンプル群３４が配設されている。ディンプル群３４はディンプル３２が複数配列して構成されている。また，軸ＣＬは領域３１を左右対称に分割する径方向軸である。
【0044】
図４に示すように，ディンプル群３４は，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，…は，ディンプル３２の短軸Ｋを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線３３をなすように配置したものである。すなわち，サブディンプル群は，ディンプル３２の短軸Ｋを架空の曲線３３に接するように整列配置した形状をなしている。曲線３３は，被密封流体側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル３２が被密封流体側に最も近く，両端に配置されるディンプル３２は漏れ側に最も近く配置される。また，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，…の両端に配置されるディンプル３２は，漏れ側周縁５ａに接する，又は，漏れ側周縁５ａに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，…は，軸ＣＬに対しディンプル３２を対称に配置して構成してもよい。ここで，曲線３３は，ディンプル３２の短軸Ｋに接する架空の曲線である。なお，説明のため，図４の囲み部のみに，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇの符号を示した。各領域３１に配置されるサブディンプル群の個数は，設計条件等によって決定される。
【0045】
実施例３においては，ディンプル３２の長軸Ｌを径方向に向けて配置することにより，ディンプル３２の動圧効果を密封効果より高めることができる。これにより，摺動面Ｓ全体として，潤滑効果を高め，摺動トルクを低減できる。
【0046】
また，図４のサブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…のようにディンプル３２を被密封流体側に向かって凸の曲線３３の形状をなすように配置されていると，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置されたディンプル群に比較して，ディンプル群３４の密封効果を高めることができる。
【0047】
また，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…において，ディンプル３２は曲線３３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル３２の短軸Ｋの角度は曲線３３に沿って徐々に変化する。これにより，各ディンプル３２の吸込み効果及び動圧効果は曲線３３に沿って徐々に変化する。すなわち，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル３２が配置されるので，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル３２が存在するようになる。そして，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…を径方向に複数配置したディンプル群３４を摺動面の各領域３１に配置することにより，広い回転数範囲で使用されても，ディンプル群３４全体として高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
【0048】
さらに，サブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…は，被密封流体側に凸の曲線３３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
【0049】
以上述べたように，実施例３の摺動部品は，実施例１の効果に加え以下の効果を奏する。
１．ディンプル３２の長軸Ｌを径方向に向けて配置することにより，ディンプル３２の動圧効果を密封効果より高めることができる。これにより，摺動面Ｓ全体として，潤滑効果を高め，摺動トルクを低減できる。
２．図４のサブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…のようにディンプル３２を被密封流体側に向かって凸の曲線３３の形状をなすように配置されていると，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置されたディンプル群に比較して，ディンプル群３４の密封効果を高めることができる。
１．ディンプル３２の長軸Ｌを径方向に向けて配置することにより，ディンプル３２の動圧効果を密封効果より高めることができる。これにより，摺動面Ｓ全体として，潤滑効果を高め，摺動トルクを低減できる。
２．図４のサブディンプル群３４ａ，３４ｂ，…のようにディンプル３２を被密封流体側に向かって凸の曲線３３の形状をなすように配置されていると，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置されたディンプル群に比較して，ディンプル群３４の密封効果を高めることができる。
【実施例4】
【0050】
本発明の実施例４に係る摺動部品について説明する。図５は実施例４に係る摺動部品の摺動面Ｓを示したもので，ディンプル群４４は，隣接するディンプル４２の短軸Ｋ同士を近接配置して整列させて漏れ側に凸の曲線４３をなすように配列されている点で実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同じである。以下，実施例１と同じ部材，構成については同じ符号を付し，重複する説明は省略する。
【0051】
図５に示すように，固定側密封環５の摺動面Ｓは被密封流体側から漏れ側に亘って設けられるランド部Ｒによって所定数（図５の例では６）の領域４１に区画されている。各領域にはディンプル群４４が配設されている。ディンプル群４４はディンプル４２が複数配列して構成されている。また，軸ＣＬは領域４１を左右対称に分割する径方向軸である。
【0052】
図５に示すように，ディンプル群４４は，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，…は，ディンプル４２の短軸Ｋを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線４３をなすように配置したものである。すなわち，サブディンプル群は，ディンプル４２の短軸Ｋを架空の曲線４３に接するように整列配置した形状をなしている。曲線４３は，漏れ側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル４２が漏れ側に最も近く，両端に配置されるディンプル４２は被密封流体側に最も近く配置される。また，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，…の両端に配置されるディンプル４２は，被密封流体側周縁５ｂに接する，又は，被密封流体側周縁５ｂに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇ，…は，軸ＣＬに対しディンプル４２を対称に配置して構成してもよい。なお，説明のため，図５の囲み部のみに，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ，４４ｅ，４４ｆ，４４ｇの符号を示した。各領域４１に配置されるサブディンプル群の個数は，設計条件等によって決定される。
【0053】
ディンプル４２の長軸Ｌを径方向に向けて配置することにより，ディンプル４２の動圧効果を密封効果より高めることができる。これにより，摺動面Ｓ全体として，潤滑効果を高め，摺動トルクを低減できる。
【0054】
図５のサブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…のようにディンプル４２を漏れ側に向かって凸の曲線４３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群４４の流体潤滑効果を高めることができる。
【0055】
また，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…において，ディンプル４２は曲線４３の形状をなすように配置されているので，各ディンプル４２の長軸Ｌの角度は曲線４３に沿って徐々に変化する。これにより，各ディンプル４２の吸込み効果及び動圧効果は曲線４３に沿って徐々に変化する。すなわち，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…は，異なる吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル４２が配置されるので，広い回転数範囲で使用されても，それぞれの回転数において高い吸込み効果及び動圧効果を発揮するディンプル４２が存在するようになる。そして，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…を径方向に複数配置したディンプル群４４を摺動面の各領域４１に配置することにより，広い回転数範囲で使用されても，ディンプル群４４全体として高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
【0056】
さらに，サブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…は，漏れ側に凸の曲線４３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い密封性及び潤滑機能を発揮するようになる。
【0057】
以上述べたように，実施例４の摺動部品は，実施例２の効果に加え以下の効果を奏する。
１．ディンプル４２の長軸Ｌを径方向に向けて配置することにより，ディンプル４２の動圧効果を密封効果より高めることができる。これにより，摺動面Ｓ全体として，潤滑効果を高め，摺動トルクを低減できる。
２．図５のサブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…のようにディンプル４２を漏れ側に向かって凸の曲線４３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群４４の流体潤滑効果を高めることができる。
１．ディンプル４２の長軸Ｌを径方向に向けて配置することにより，ディンプル４２の動圧効果を密封効果より高めることができる。これにより，摺動面Ｓ全体として，潤滑効果を高め，摺動トルクを低減できる。
２．図５のサブディンプル群４４ａ，４４ｂ，…のようにディンプル４２を漏れ側に向かって凸の曲線４３の形状をなすように配置されていると，ディンプルを摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配置したディンプル群に比較して，ディンプル群４４の流体潤滑効果を高めることができる。
【実施例5】
【0058】
本発明の実施例５に係る摺動部品について説明する。図６は実施例５に係る摺動部品の摺動面Ｓを示したもので，漏れ側には被密封流体側に向かって凸の曲線５３をなすように配列されたディンプル群５４と，被密封流体側には漏れ側に向かって凸の曲線５８をなすように配列されたディンプル群５９と，を備える点で実施例１と相違する。他の構成は実施例１と同じである。以下，実施例１と同じ部材，構成については同じ符号を付し，重複する説明は省略する。
【0059】
図６に示すように，固定側密封環５の摺動面Ｓは被密封流体側から漏れ側に亘って設けられるランド部Ｒによって所定数（図６の例では６）の領域５１に区画されている。各領域にはディンプル群５４，５９が配設されている。ディンプル群５４はディンプル５２が複数配列して構成され，ディンプル群５９はディンプル５７が複数配列して構成されている。また，軸ＣＬは領域５１を左右対称に分割する径方向軸である。
【0060】
摺動面Ｓの漏れ側には，ディンプル群５４が配置される。ディンプル群５４は，サブディンプル群５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。また，サブディンプル群５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，…は，ディンプル５２の長軸Ｌを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線５３をなすように配置したものである。すなわち，サブディンプル群は，ディンプル５２の長軸Ｌを架空の曲線５３に接するように整列配置した形状をなしている。曲線５３は，被密封流体側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル５２が被密封流体側に最も近く，軸ＣＬから遠い両端に配置されるディンプル５２は漏れ側に最も近く配置される。また，サブディンプル群５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，…の両端に配置されるディンプル５２は，漏れ側周縁５ａに接する，又は，漏れ側周縁５ａに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，…は，軸ＣＬに対しディンプル５２を対称に配置して構成してもよい。なお，説明のため，図６の囲み部のみに，サブディンプル群５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ，の符号を示した。各領域５１に配置されるサブディンプル群の個数は，設計条件等によって決定される。
【0061】
摺動面Ｓの被密封流体側には，ディンプル群５９が配設される。ディンプル群５９は，サブディンプル群５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。サブディンプル群５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，…は，ディンプル５７の長軸Ｌを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線５８をなすように配置したものである。すなわち，サブディンプル群は，ディンプル５７の長軸Ｌを架空の曲線５８に接するように整列配置した形状をなしている。曲線５８は，漏れ側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル５７が漏れ側に最も近く，両端に配置されるディンプル５７は被密封流体側に最も近く配置される。また，サブディンプル群５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，…の両端に配置されるディンプル５７は，被密封流体側周縁５ｂに接する，又は，被密封流体側周縁５ｂに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，…は，軸ＣＬに対しディンプル５７を対称に配置して構成してもよい。なお，説明のため，図６の囲み部のみに，サブディンプル群５９ａ，５９ｂ，５９ｃの符号を示した。
【0062】
摺動面Ｓの漏れ側に設けられるとともに，被密封流体側に向かって凸の曲線５３をなすように配列されたディンプル群５４は，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配列されたディンプルよりもさらに高い密封性を発揮する。また，摺動面Ｓの被密封流体側に設けられるとともに，摺動面Ｓの漏れ側に向かって凸の曲線５８をなすように配列されたディンプル群５９は，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配列されたディンプルよりもさらに高い潤滑効果を発揮する。このよう摺動面Ｓに密封性にすぐれたディンプル群５４と潤滑性能にすぐれたディンプル群５９とを配置することにより，メカニカルシール１は優れた密封性と潤滑性を発揮することができる。
【0063】
ディンプル群５４は，被密封流体側へ凸の曲線５３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い密封性を発揮できる。また，ディンプル群５９は，漏れ側に凸の曲線５８をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，潤滑機能を発揮するので，回転方向に関係なく高い密封性能及び潤滑性能を発揮できる。
【0064】
以上述べたように，実施例５の摺動部品は，実施例１及び２の効果に加え，下記の効果を奏する。
１．摺動面Ｓの漏れ側に設けられるとともに，被密封流体側に向かって凸の曲線５３をなすように配列されたディンプル群５４は，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配列されたディンプルよりもさらに高い密封性を発揮する。また，摺動面Ｓの被密封流体側に設けられるとともに，摺動面Ｓの漏れ側に向かって凸の曲線５８をなすように配列されたディンプル群５９は，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配列されたディンプルよりもさらに高い潤滑効果を発揮する。
２．ディンプル群５４は，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，また，ディンプル群５９は，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，回転方向に関係なく高い密封性能及び潤滑性能を発揮できる。
１．摺動面Ｓの漏れ側に設けられるとともに，被密封流体側に向かって凸の曲線５３をなすように配列されたディンプル群５４は，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配列されたディンプルよりもさらに高い密封性を発揮する。また，摺動面Ｓの被密封流体側に設けられるとともに，摺動面Ｓの漏れ側に向かって凸の曲線５８をなすように配列されたディンプル群５９は，摺動面Ｓの円周方向に同心円状に配列されたディンプルよりもさらに高い潤滑効果を発揮する。
２．ディンプル群５４は，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，また，ディンプル群５９は，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，回転方向に関係なく高い密封性能及び潤滑性能を発揮できる。
【実施例6】
【0065】
本発明の実施例６に係る摺動部品について説明する。図７は実施例６に係る摺動部品の摺動面Ｓを示したもので，漏れ側には被密封流体側に向かって凸の曲線６３をなすように配列されたディンプル群６４と，被密封流体側には漏れ側に向かって凸の曲線６８をなすように配列されたディンプル群６９との間に溝部を備える点で実施例５と相違する。他の構成は実施例５と同じである。以下，実施例５と同じ部材，構成については同じ符号を付し，重複する説明は省略する。
【0066】
図７に示すように，固定側密封環５の摺動面Ｓは被密封流体側から漏れ側に亘って設けられるランド部Ｒによって所定数（図７の例では６）の領域６１に区画されている。各領域にはディンプル群６４，６９が配設されている。ディンプル群６４はディンプル６２が複数配列して構成され，ディンプル群６９はディンプル６７が複数配列して構成されている。また，軸ＣＬは領域６１を左右対称に分割する径方向軸である。
【0067】
摺動面Ｓの漏れ側には，実施例５と同じように，被密封流体側に向かって凸の曲線６３をなすように配列されたディンプル群６４が配設される。ディンプル群６４は，サブディンプル群６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。サブディンプル群６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，…は，ディンプル６２の長軸Ｌを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線６３をなすように配置したものである。曲線６３は，被密封流体側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル６２が被密封流体側に最も近く，両端に配置されるディンプル６２は漏れ側に最も近く配置される。また，サブディンプル群６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，…の両端に配置されるディンプル６２は，漏れ側周縁５ａに接する，又は，漏れ側周縁５ａに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，…は，軸ＣＬに対しディンプル６２を対称に配置して構成してもよい。なお，説明のため，図７の囲み部のみに，サブディンプル群６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ，の符号を示した。各領域６１に配置されるサブディンプル群の個数は，設計条件等によって決定される。
【0068】
摺動面Ｓの被密封流体側には，実施例５と同じように，漏れ側に向かって凸の曲線６８をなすように配列されたディンプル群６９が配設される。ディンプル群６９は，サブディンプル群６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，…を径方向にランド部Ｒを挟んで所定数配置して形成される。サブディンプル群６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，…は，ディンプル６７の長軸Ｌを整列させて，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する架空の曲線６８をなすように配置したものである。曲線６８は，漏れ側に向かって凸の曲線であり，摺動面Ｓの円周の曲率とは異なる曲率を有する円弧，放物線，正弦波，サイクロイド曲線等からなる。また，サブディンプル群６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，…は，軸ＣＬ近傍に配置されるディンプル６７が漏れ側に最も近く，両端に配置されるディンプル６７は被密封流体側に最も近く配置される。また，サブディンプル群６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，…の両端に配置されるディンプル６７は，被密封流体側周縁５ｂに接する，又は，被密封流体側周縁５ｂに開口するように配置されていてもよい。さらに，サブディンプル群６９ａ，６９ｂ，６９ｃ，…は，軸ＣＬに対しディンプル６７を対称に配置して構成してもよい。なお，説明のため，図７の囲み部のみに，サブディンプル群６９ａ，６９ｂ，６９ｃの符号を示した。
【0069】
ディンプル群６４とディンプル群６９との間には溝部６５が設けられている。溝部６５は，ディンプル群６４を構成するディンプル６２及びディンプル群６９を構成するディンプル６７の深さよりも十分に深く，ディンプル６２及びディンプル６７の開口部の大きさよりも十分大きく形成されている。
【0070】
摺動面Ｓの漏れ側に設けられるとともに，被密封流体側に向かって凸の曲線６３をなすように配列されたディンプル群６４は，漏れ側から流体を吸込みむので，高い密封性を発揮する。また，摺動面Ｓの被密封流体側に設けられるとともに，摺動面Ｓの漏れ側に向かって凸の曲線６８をなすように配列されたディンプル群６９は，被密封流体側から流体を吸い込んで，ディンプル６７内から摺動面Ｓへ昇圧した流体を吐き出すので，摺動面Ｓを流体潤滑状態に保つことができる。このよう摺動面Ｓに密封性にすぐれたディンプル群６４と潤滑性能にすぐれたディンプル群６９とを配置することにより，メカニカルシール１は優れた密封性と潤滑性を発揮することができる。
【0071】
また，ディンプル群６４とディンプル群６９との間には溝部６５が設けられているので，ディンプル群６４とディンプル群６９との干渉を防止することができる。これにより，ディンプル群６４とディンプル群６９とが近接する領域において，密封性を発揮するディンプル群６４と潤滑性を発揮するディンプル群６９の機能が相殺されることを防止することができる。
【0072】
ディンプル群６４は，被密封流体側へ凸の曲線６３をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，高い密封性を発揮でき，ディンプル群６９は，漏れ側に凸の曲線６８をなすように，かつ，軸ＣＬに対して実質対称に配列されるので，正回転のみならず逆回転時においても，潤滑機能を発揮するので，回転方向に関係なく高い密封性能及び潤滑性能を発揮できる。
【0073】
以上述べたように，実施例６の摺動部品は，実施例５の効果に加え，下記の効果を奏する。
実施例６のメカニカルシールは，また，ディンプル群６４とディンプル群６９との間には溝部６５が設けられているので，ディンプル群６４とディンプル群６９との干渉を防止することができる。これにより，ディンプル群６４とディンプル群６９とが近接する領域において，密封性を発揮するディンプル群６４と潤滑性を発揮するディンプル群６９の機能が相殺されることを防止することができる。
実施例６のメカニカルシールは，また，ディンプル群６４とディンプル群６９との間には溝部６５が設けられているので，ディンプル群６４とディンプル群６９との干渉を防止することができる。これにより，ディンプル群６４とディンプル群６９とが近接する領域において，密封性を発揮するディンプル群６４と潤滑性を発揮するディンプル群６９の機能が相殺されることを防止することができる。
【0074】
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。
【0075】
上記実施例において，外周側が被密封流体側，内周側を漏れ側としているが，これに限らず，内周側が被密封流体側，外周側が漏れ側である場合も適用可能である。
【符号の説明】
【0076】
１ メカニカルシール
２ スリーブ
３ 回転側密封環
４ ハウジング
５ 固定側密封環
６ コイルドウェーブスプリング
７ ベローズ
８ パッキン
９ ケーシング
１０ 回転軸
１１ 領域
１２ ディンプル
１４ ディンプル群
１４ａ サブディンプル群
１４ｂ サブディンプル群
１４ｃ サブディンプル群
１４ｄ サブディンプル群
１４ｅ サブディンプル群
１４ｆ サブディンプル群
１４ｇ サブディンプル群
２１ 領域
２２ ディンプル
２４ ディンプル群
２４ａ サブディンプル群
２４ｂ サブディンプル群
２４ｃ サブディンプル群
２４ｄ サブディンプル群
２４ｅ サブディンプル群
２４ｆ サブディンプル群
３１ 領域
３２ ディンプル
３４ ディンプル群
３４ａ サブディンプル群
３４ｂ サブディンプル群
３４ｃ サブディンプル群
３４ｄ サブディンプル群
３４ｅ サブディンプル群
３４ｆ サブディンプル群
３４ｇ サブディンプル群
４１ 領域
４２ ディンプル
４４ ディンプル群
４４ａ サブディンプル群
４４ｂ サブディンプル群
４４ｃ サブディンプル群
４４ｄ サブディンプル群
４４ｅ サブディンプル群
４４ｆ サブディンプル群
４４ｇ サブディンプル群
５１ 領域
５２ ディンプル
５４ ディンプル群
５４ａ サブディンプル群
５４ｂ サブディンプル群
５４ｃ サブディンプル群
５４ｄ サブディンプル群
５７ ディンプル
５９ ディンプル群
５９ａ サブディンプル群
５９ｂ サブディンプル群
５９ｃ サブディンプル群
６１ 領域
６２ ディンプル
６４ ディンプル群
６４ａ サブディンプル群
６４ｂ サブディンプル群
６４ｃ サブディンプル群
６４ｄ サブディンプル群
６５ 溝部
６７ ディンプル
６９ ディンプル群
６９ａ サブディンプル群
６９ｂ サブディンプル群
６９ｃ サブディンプル群
Ｋ 短軸
Ｌ 長軸
Ｒ ランド部
Ｓ 摺動面
２ スリーブ
３ 回転側密封環
４ ハウジング
５ 固定側密封環
６ コイルドウェーブスプリング
７ ベローズ
８ パッキン
９ ケーシング
１０ 回転軸
１１ 領域
１２ ディンプル
１４ ディンプル群
１４ａ サブディンプル群
１４ｂ サブディンプル群
１４ｃ サブディンプル群
１４ｄ サブディンプル群
１４ｅ サブディンプル群
１４ｆ サブディンプル群
１４ｇ サブディンプル群
２１ 領域
２２ ディンプル
２４ ディンプル群
２４ａ サブディンプル群
２４ｂ サブディンプル群
２４ｃ サブディンプル群
２４ｄ サブディンプル群
２４ｅ サブディンプル群
２４ｆ サブディンプル群
３１ 領域
３２ ディンプル
３４ ディンプル群
３４ａ サブディンプル群
３４ｂ サブディンプル群
３４ｃ サブディンプル群
３４ｄ サブディンプル群
３４ｅ サブディンプル群
３４ｆ サブディンプル群
３４ｇ サブディンプル群
４１ 領域
４２ ディンプル
４４ ディンプル群
４４ａ サブディンプル群
４４ｂ サブディンプル群
４４ｃ サブディンプル群
４４ｄ サブディンプル群
４４ｅ サブディンプル群
４４ｆ サブディンプル群
４４ｇ サブディンプル群
５１ 領域
５２ ディンプル
５４ ディンプル群
５４ａ サブディンプル群
５４ｂ サブディンプル群
５４ｃ サブディンプル群
５４ｄ サブディンプル群
５７ ディンプル
５９ ディンプル群
５９ａ サブディンプル群
５９ｂ サブディンプル群
５９ｃ サブディンプル群
６１ 領域
６２ ディンプル
６４ ディンプル群
６４ａ サブディンプル群
６４ｂ サブディンプル群
６４ｃ サブディンプル群
６４ｄ サブディンプル群
６５ 溝部
６７ ディンプル
６９ ディンプル群
６９ａ サブディンプル群
６９ｂ サブディンプル群
６９ｃ サブディンプル群
Ｋ 短軸
Ｌ 長軸
Ｒ ランド部
Ｓ 摺動面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】