滑動(dòng)部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適合于例如機(jī)械密封件、軸承及其它滑動(dòng)部的滑動(dòng)部件。特別是涉及需要使流體介于滑動(dòng)面之間來減低摩擦并且防止流體從滑動(dòng)面泄漏的密封環(huán)或軸承等滑動(dòng)部件。
【背景技術(shù)】
[0002]在作為滑動(dòng)部件的一個(gè)示例的機(jī)械密封件中，通過泄漏量、磨損量以及轉(zhuǎn)矩來評價(jià)其性能。在以往技術(shù)中，通過使機(jī)械密封件的滑動(dòng)材質(zhì)及滑動(dòng)面粗糙度最優(yōu)化來提高性能，并實(shí)現(xiàn)低泄漏、高壽命、低轉(zhuǎn)矩。但是，由于近年對于環(huán)境問題的意識(shí)的提高，要求機(jī)械密封件進(jìn)一步提高性能，需要超越以往技術(shù)框架的技術(shù)開發(fā)。
[0003]在這樣的情況下，本申請人將滑動(dòng)部件的發(fā)明申請了專利，所述滑動(dòng)部件在靜止時(shí)不泄漏，包括旋轉(zhuǎn)初期在內(nèi)在旋轉(zhuǎn)時(shí)通過流體潤滑進(jìn)行工作并防止泄漏，能夠兼顧密封和潤滑(下面，稱為“現(xiàn)有技術(shù)”。參照專利文獻(xiàn)I)。
[0004]作為該現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)實(shí)施方式，提出了一種滑動(dòng)部件，圖5所示那樣，由環(huán)狀體構(gòu)成的滑動(dòng)部件31的外周側(cè)為高壓流體側(cè)，內(nèi)周側(cè)為低壓流體側(cè)，在滑動(dòng)面32的高壓側(cè)設(shè)置有構(gòu)成正壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)33的凹槽部35，在低壓側(cè)設(shè)置有構(gòu)成負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)34的凹槽部36，并且，在凹槽部35與凹槽部36之間設(shè)置有壓力釋放槽45，凹槽部35、壓力釋放槽45和凹槽部36經(jīng)由半徑方向槽37而與高壓流體側(cè)連通，借助于密封面38與低壓流體側(cè)隔離開，其中，所述滑動(dòng)部件為這樣的形狀:半徑方向槽37從與凹槽部36連通的內(nèi)周側(cè)朝向外周側(cè)向?qū)Ψ交瑒?dòng)面的旋轉(zhuǎn)方向傾斜。在該實(shí)施方式的情況下，滑動(dòng)面32的流體沿著箭頭46所示的方向被排出。此外，凹槽部35和凹槽部36的槽深為約幾μm，半徑方向槽37和壓力釋放槽45的槽深為約十μπι，半徑方向槽37和壓力釋放槽45的槽深比凹槽部35和凹槽部36的槽深足夠深。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:國際公開第2012/046749號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]但是，在靜止時(shí)不泄漏，包括旋轉(zhuǎn)初期在內(nèi)在旋轉(zhuǎn)時(shí)通過流體潤滑進(jìn)行工作并防止泄漏，能夠兼顧密封和潤滑，在這方面上述的以往技術(shù)極其優(yōu)異，但對于被帶入到滑動(dòng)面上的異物及氣泡的排出未作考慮，因此，半徑方向槽37的外周側(cè)被設(shè)定成與外周部的切線垂直，半徑方向槽37的與凹槽部36連通的內(nèi)周側(cè)被設(shè)定成僅向?qū)Ψ交瑒?dòng)面的旋轉(zhuǎn)方向傾斜的形狀。因此，難以將來自于半徑方向槽的流體引入時(shí)有困難，例如，在異物及氣泡被帶入到滑動(dòng)面的情況下，有可能產(chǎn)生滑動(dòng)面的泄漏以及由摩擦發(fā)熱而導(dǎo)致的磨損及燒損等，機(jī)械密封件的功能降低，本發(fā)明人確認(rèn)了這點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明正是為了發(fā)揮以往技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并對其問題點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)而進(jìn)行的，其第一目的在于，提供一種滑動(dòng)部件，兼顧密封和潤滑這樣相悖的條件的同時(shí)積極地將流體引入到滑動(dòng)面，即使在異物及氣泡被帶入到滑動(dòng)面的情況下，也能夠防止滑動(dòng)面的泄漏以及由于摩擦發(fā)熱而導(dǎo)致的磨損及燒損等，從而長期地維持滑動(dòng)面的密封功能。
[0011]此外，本發(fā)明的第二目的在于，提供能夠提高能密封的壓力極限并提高耐密封壓力性能的滑動(dòng)部件。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的滑動(dòng)部件的第一特征在于，一種滑動(dòng)部件，在滑動(dòng)部件的彼此相對滑動(dòng)的一側(cè)的滑動(dòng)面的高壓側(cè)設(shè)置有具備正壓產(chǎn)生槽的正壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，在該滑動(dòng)面的低壓側(cè)設(shè)置有具備負(fù)壓產(chǎn)生槽的負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，所述滑動(dòng)部件由一對環(huán)狀體構(gòu)成，并且，在所述正壓產(chǎn)生槽與所述負(fù)壓產(chǎn)生槽之間設(shè)置有壓力釋放槽和半徑方向槽，所述半徑方向槽將所述正壓產(chǎn)生槽、壓力釋放槽及負(fù)壓產(chǎn)生槽與高壓流體側(cè)連通，所述正壓產(chǎn)生槽、壓力釋放槽、負(fù)壓產(chǎn)生槽和半徑方向槽借助于密封面與低壓流體側(cè)隔離開，所述半徑方向槽由入口部和出口部構(gòu)成，所述入口部將所述正壓產(chǎn)生槽的上游側(cè)及所述壓力釋放槽與高壓流體側(cè)連通，所述出口部將所述負(fù)壓產(chǎn)生槽的下游側(cè)及壓力釋放槽與高壓流體側(cè)連通，所述入口部和所述出口部從低壓側(cè)朝向高壓側(cè)分別向張開的方向傾斜，兩者與滑動(dòng)面端部處的切線所成的相交角被設(shè)定成鈍角。
[0014]根據(jù)該特征，半徑方向槽的入口部和出口部從低壓側(cè)朝向高壓側(cè)分別向張開的方向傾斜，兩者與滑動(dòng)面端部處的切線所成的相交角被設(shè)定成鈍角，由此，流體容易從高壓流體側(cè)被引入到入口部，并且，滑動(dòng)面的流體容易從出口部排出。因此，在由入口部、壓力釋放槽和出口部構(gòu)成的通道中產(chǎn)生流體的流動(dòng)，能夠防止異物及氣泡停留在該通道內(nèi)部，防止滑動(dòng)面的泄漏以及因摩擦發(fā)熱導(dǎo)致的磨損及燒損等，從而能夠長期地維持滑動(dòng)面的密封性會(huì)K。
[0015]此外，由于在半徑方向槽出口部的與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的內(nèi)周側(cè)部分也以傾斜的出口部直接延長至內(nèi)周側(cè)的形式形成，因此，在與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的內(nèi)周側(cè)部分也產(chǎn)生流體的流動(dòng)，能夠防止異物及氣泡停留在該內(nèi)周側(cè)部分。
[0016]此外，本發(fā)明的滑動(dòng)部件的第二特征在于，在第一特征中，所述出口部從所述低壓側(cè)到所述高壓側(cè)形成為螺旋狀。
[0017]根據(jù)該特征，能夠降低低壓側(cè)的壓力。其結(jié)果是，與以往技術(shù)的滑動(dòng)部件相比，能夠提尚能密封的極限壓力，并能夠提尚耐密封壓力性能。
[0018]此外，本發(fā)明的滑動(dòng)部件的第三特征在于，在第一或第二特征中，所述出口部的與所述負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的部分形成為所述正壓產(chǎn)生槽或者所述負(fù)壓產(chǎn)生槽的深度以上且淺于所述半徑方向槽的其它部分的深度。
[0019]根據(jù)該特征，半徑方向槽的出口部的與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的部分作為負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)而發(fā)揮功能，能夠?qū)⑴c該負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的部分的內(nèi)部壓力保持得較低。其結(jié)果是，與上述第二特征一并地，與以往技術(shù)的滑動(dòng)部件相比，能夠更進(jìn)一步地提高能密封的極限的壓力，并能夠提高耐密封壓力性能。
[0020]此外，本發(fā)明的滑動(dòng)部件的第四特征在于，在第一至第三特征中的任一特征中，所述高壓側(cè)的正壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)形成，并且，所述低壓側(cè)的負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)形成，并且所述壓力釋放槽由圓周槽形成，所述瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)和所述倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)隔著所述壓力釋放槽與圓周方向平行地以成對的方式設(shè)置有多個(gè)，并且在上游側(cè)的所述出口部與相鄰的下游側(cè)的所述入口部之間也設(shè)置有所述瑞利臺(tái)階，此外，在相鄰的所述出口部之間的范圍延伸設(shè)置有所述倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)。
[0021]根據(jù)該特征，在滑動(dòng)面的周向上，在高壓側(cè)以大致連續(xù)的方式產(chǎn)生正壓，并且，在低壓側(cè)以大致連續(xù)的方式產(chǎn)生負(fù)壓，能夠進(jìn)一步地謀求潤滑和防漏的二者兼顧。
[0022]發(fā)明效果
[0023]本發(fā)明起到如下的優(yōu)異效果:
[0024](I)半徑方向槽的入口部和出口部從低壓側(cè)朝向高壓側(cè)分別向張開的方向傾斜，兩者與滑動(dòng)面端部處的切線所成的相交角被設(shè)定成鈍角，由此，流體容易從高壓流體側(cè)被引入到入口部，并且，滑動(dòng)面的流體容易從出口部排出。因此，在由入口部、壓力釋放槽和出口部構(gòu)成的通道中產(chǎn)生流體的流動(dòng)，能夠防止異物及氣泡停留在該通道內(nèi)部，防止滑動(dòng)面的泄漏以及因摩擦發(fā)熱導(dǎo)致的磨損及燒損等，從而能夠長期地維持滑動(dòng)面的密封性能。
[0025]此外，由于在半徑方向槽出口部的與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的內(nèi)周側(cè)部分也以傾斜的出口部直接延長至內(nèi)周側(cè)的形式形成，因此，在與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的內(nèi)周側(cè)部分也產(chǎn)生流體的流動(dòng)，能夠防止異物及氣泡停留在該內(nèi)周側(cè)部分。
[0026](2)由于半徑方向槽的出口部從低壓側(cè)到高壓側(cè)形成為螺旋狀，因而能夠進(jìn)一步地降低低壓側(cè)的壓力。其結(jié)果是，與以往技術(shù)的滑動(dòng)部件相比，能夠提高能密封的極限壓力，并能夠提高耐密封壓力性能。
[0027](3)由于半徑方向槽的出口部的與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的部分形成為正壓產(chǎn)生槽或者負(fù)壓產(chǎn)生槽的深度以上且淺于半徑方向槽的其它部分的深度，因而半徑方向槽的出口部的與負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的部分作為負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)而發(fā)揮功能，能夠?qū)⑴c該負(fù)壓產(chǎn)生槽連通的部分的內(nèi)部壓力保持得較低。其結(jié)果是，與上述第二特征一并地，與以往技術(shù)的滑動(dòng)部件相比，能夠更進(jìn)一步地提高能密封的極限的壓力，并能夠提高耐密封壓力性能。
[0028](4)高壓側(cè)的正壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)形成，并且，低壓側(cè)的負(fù)壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)由倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)形成，并且壓力釋放槽由圓周槽形成，瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)和所述倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)隔著壓力釋放槽與圓周方向平行地以成對的方式設(shè)置有多個(gè)，并且在上游側(cè)的出口部與相鄰的下游側(cè)的入口部之間也設(shè)置有所述瑞利臺(tái)階，此外，在相鄰的出口部之間的范圍延伸設(shè)置有所述倒瑞利臺(tái)階機(jī)構(gòu)，因而，在滑動(dòng)面的周向上，在高壓側(cè)以大致連續(xù)的方式產(chǎn)生正壓，并且，在低壓側(cè)以大致連續(xù)的方式產(chǎn)生負(fù)壓，能夠進(jìn)一步地謀求潤滑和防漏的二者兼顧。
【附圖說明】
[0029]圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例1的機(jī)械密封件的一個(gè)示例的縱剖視圖。
[0030]圖2示出了本發(fā)明的實(shí)施例1的滑動(dòng)部件的滑動(dòng)面，(a)是滑動(dòng)面的平面圖，(b)是滑動(dòng)面的一部分的立體圖。
[0031]圖3是