滑动部件的制作方法

本发明涉及一种例如适于机械密封件、轴承、其他滑动部的滑动部件。尤其，涉及一种需要在滑动面减少摩擦，并且防止流体从滑动面泄漏的密封环或轴承等滑动部件。

背景技术：

在作为滑动部件的一例的机械密封件中，为了长期维持密封性，有兼顾“密封”和“润滑”这样的相反条件的技术。例如，在彼此相对滑动的一对滑动部件中，已知有如下滑动部件，即，在其中一个滑动面的被密封流体侧设置正压产生槽且在泄漏侧设置负压产生槽，使正压产生槽及负压产生槽分别与被密封流体侧连通，并且通过密封面与泄漏侧隔离(例如，参考专利文献1)。

若上述结构的滑动部件相对滑动，则通过由设置于被密封流体侧的正压产生机构所产生的正压，滑动面被扩展，成为使液膜存在于滑动面的流体润滑状态，由此能够减小滑动转矩。并且，能够利用由设置于泄漏侧的负压产生机构所产生的负压，产生从泄漏侧向滑动面吸入流体的抽吸作用，从而使泄漏量极小。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开小册子wo2012/046749

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

但是，上述技术中，需要在滑动面的被密封流体侧设置正压产生槽且在泄漏侧设置负压产生槽，存在会导致滑动面组件大型化的问题。

本发明的目的在于提供一种能够减小滑动转矩且能够维持密封功能，并且能够实现小型化的滑动部件。

用于解决技术课题的手段

为了解决所述课题，本发明的滑动部件是一种通过滑动面彼此相对滑动的一对滑动部件，其特征在于，

至少其中一个所述滑动面具备：负压产生机构，通过泄漏侧的台面部与泄漏侧隔离；及台面部，配设于所述负压产生机构内。

根据该特征，负压产生机构内由于压力下降而产生气穴，气穴内部通过液体气化而充满粘性小的气体，因此能够减小滑动部件的滑动转矩。并且，通过配设于负压产生机构内的台面部的楔形效果而产生正压，能够使滑动面扩展而使流体存在于滑动面，因此能够进一步减小滑动转矩。而且，能够利用由负压产生机构产生的负压，从泄漏侧向滑动面吸入流体而使泄漏量极小。无需如以往技术那样分别设置正压产生机构和负压产生机构，通过一个负压产生机构就能够提高滑动转矩的减小及密封性的提高这样的相反性能，因此能够实现小型化。

本发明的滑动部件的特征在于，

配设于所述负压产生机构内的所述台面部被所述负压产生机构包围而形成为岛状。

根据该特征，能够将岛状台面部附近设为正压区域来使其发挥流体润滑功能，从而减小滑动转矩，并且将远离岛状台面部的部分设为基于气穴区域的气相区域来实现滑动转矩的减小及基于抽吸作用的密封性的提高，因此无需分别设置正压产生机构和负压产生机构，通过一个负压产生机构就能够提高滑动转矩的减小及密封性的提高这样的相反性能。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述岛状的所述台面部还具备向被密封流体侧的台面部延伸设置的桥部。

根据该特征，通过配设于负压产生机构内的岛状的台面部和向被密封流体侧的台面部延伸设置的桥部，效率良好地拦截负压产生机构内的气体而产生正压，因此能够使气体存在于滑动面来进一步减小滑动转矩。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述负压产生机构具备导向槽，所述导向槽从泄漏侧朝向配设于所述负压产生机构内的所述台面部。

根据该特征，负压产生机构内的流体通过导向槽效率良好地从泄漏侧引导至配设于负压产生机构内的台面部，被台面部拦截而产生正压，因此能够减小滑动转矩。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述负压产生机构具备导向槽，所述导向槽分别从泄漏侧及被密封流体侧朝向配设于所述负压产生机构内的所述台面部。

根据该特征，负压产生机构内的流体通过导向槽效率良好地从泄漏侧及被密封流体侧引导至配设于负压产生机构内的台面部，被台面部拦截而产生正压，因此能够减小滑动转矩。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述负压产生机构由从所述滑动面除了所述台面部的其余部分构成。

根据该特征，负压产生机构由从滑动面除了台面部的其余部分构成，因此能够增加负压产生机构的面积，进而能够增加粘性小的气体与滑动面的接触面积，因此能够减小滑动转矩。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述负压产生机构横跨所述滑动面的平均直径而配设。

根据该特征，负压产生机构横跨滑动面的平均直径的两侧而配设，因此能够增加负压产生机构的面积，进而能够增加粘性小的气体与滑动面的接触面积，因此能够减小滑动转矩。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述负压产生机构具备：流体导入槽，与被密封流体侧连通；及槽部，具有下游侧与所述流体导入槽连通的开口部及上游侧被台面部包围的止端部。

根据该特征，能够容易构成负压产生机构。

本发明的滑动部件的特征在于，

包围所述止端部的所述台面部具备正压产生机构，所述正压产生机构具有与所述流体导入槽连通的开口部。

根据该特征，包围止端部的台面部通过正压产生机构，即使在启动时等无法充分获得流体润滑状态的情况下，也能够产生正压而保持流体润滑状态。

本发明的滑动部件的特征在于，

所述负压产生机构在所述滑动面配设有多个。

根据该特征，能够根据滑动面的大小而最佳地配置负压产生机构及台面部。

本发明的滑动部件的特征在于，

配设于所述负压产生机构内的所述台面部在所述负压产生机构内配设有多个。

根据该特征，能够根据滑动面的大小而在负压产生机构内最佳地配置台面部。

附图说明

图1是表示具备本发明的滑动部件的机械密封件的一例的纵剖视图。

图2是以图1的w-w向视表示实施例1的滑动部件的滑动面的图。

图3是以图1的w-w向视表示实施例2的滑动部件的滑动面的图。

图4是图3的滑动面的局部放大图。

图5是以图1的w-w向视表示实施例3的滑动部件的滑动面的图。

图6是以图1的w-w向视表示实施例4的滑动部件的滑动面的图。

图7是以图1的w-w向视表示实施例5的滑动部件的滑动面的图。

图8是以图1的w-w向视表示实施例6的滑动部件的滑动面的图。

图9是以图1的w-w向视表示实施例7的滑动部件的滑动面的图。

具体实施方式

以下，根据实施例对用于实施本发明所涉及的滑动部件的方式进行说明。

实施例1

以下，参考附图，根据实施例对本发明的实施方式进行例示性说明。其中，关于该实施例中记载的构成组件的尺寸、材质、形状、其相对配置等，除非有特别明示的记载，则并不表示将本发明的范围限定于此。

参考图1及图2，对本发明的实施例1所涉及的滑动部件进行说明。另外，实施例1中，对作为滑动部件的一例的机械密封件进行说明。实施例1中，将构成机械密封件的滑动部件的外周侧作为被密封流体侧(高压流体侧)且将内周侧作为泄漏侧(低压流体侧)来进行说明。

图1是表示机械密封件1的一例的纵剖视图，是对试图从滑动面的外周朝向内周向泄漏的被密封流体进行密封的形式的内侧形式，由旋转侧滤筒及固定侧滤筒构成。旋转侧滤筒具备：套筒2，嵌合于旋转轴10；环状的旋转侧密封环3，其为其中一个滑动部件；及衬垫8，对套筒2与旋转侧密封环3之间进行密封，旋转侧滤筒与旋转轴10一体旋转。

固定侧滤筒具备：壳体4，安装于外壳9；环状的固定侧密封环5，其为另一个滑动部件；波纹管7，对固定侧密封环5与壳体4进行密封；及螺旋波浪形弹簧6，经由固定侧密封环5及波纹管7向旋转侧密封环3侧施力，固定侧滤筒相对于外壳9沿旋转方向及轴向固定。

具备以上结构的机械密封件1防止旋转侧密封环3的滑动面s和固定侧密封环5的滑动面s彼此滑动而被密封流体从外周侧向内周侧流出。另外，图1中示出了旋转侧密封环3的滑动面s的宽度比固定侧密封环5的滑动面s的宽度宽的情况，但并不限定于此，在相反的情况下也能够适用本发明是理所当然的。

旋转侧密封环3及固定侧密封环5的材质选自耐磨性优异的碳化硅(sic)及自润滑性优异的碳等，例如能够设为两者为sic或者旋转侧密封环3为sic且固定侧密封环5为碳的组合。

如图2所示，固定侧密封环5的滑动面s具备负压产生机构21。负压产生机构21通过泄漏侧台面部r2与泄漏侧隔离。负压产生机构21由如下构成：流体导入槽22，与被密封流体侧连通；及环状的槽部23，具有下游侧与流体导入槽22连通的开口部24以及被配设于被密封流体侧台面部r1与泄漏侧台面部r2之间的径向台面部r3包围的止端部25。由此，负压产生机构21中，上游侧的止端部25通过配设于被密封流体侧台面部r1与泄漏侧台面部r2之间的径向台面部r3与被密封流体侧及泄漏侧隔离，下游侧的开口部24与被密封流体侧连通。槽部23的深度为1μm～50μm，流体导入槽22为50μm至1000μm，流体导入槽22形成为比槽部23深。

负压产生机构21横跨固定侧密封环5的滑动面s的平均直径rm而配设于平均直径rm的两侧。其中，平均直径rm＝(ro+ri)/2，ro为滑动面s的外径，ri为滑动面s的内径。

如图2所示，在负压产生机构21的内部配置有规定数量(图2的实施例中为6个)台面部26。台面部26被槽部23包围而形成为岛状。台面部26具有包围内部空间26e的壁部26a、26b、26c及朝向上游侧开口的开口部26d，内部空间26e通过开口部26d与槽部23连通。台面部26的壁部26a、26b、26c与对方侧滑动面s(旋转侧密封环3的滑动面s)滑动的面以与被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及负压产生机构21的径向台面部r3大致相同的高度加工成平滑。另外，台面部26的外形形成为矩形，但台面部26的外形也可以形成为三角形、五边形以上的多边形。

负压产生机构21由从固定侧密封环5的滑动面s除了岛状的台面部26、被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3的其余部分构成。

若对方侧的滑动部件(旋转侧密封环3)沿规定方向(图2中为逆时针方向)旋转，则负压产生机构21的槽部23内的流体由于其粘性，追随旋转侧密封环3的移动方向而向下游侧移动，通过下游侧的流体导入槽22向被密封流体侧排出。因此，负压产生机构21中，从槽部23内排出的流体变得比供给至槽部23内的流体多，负压产生机构21内成为负压而产生气穴。气穴区域为由于液体的流量不足导致液膜破裂而产生的气相。在气穴区域内，滑动转矩以基于粘性小的气体的摩擦为主，与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。在此，负压产生机构21横跨固定侧密封环5的滑动面s的平均直径rm，在平均直径rm的两侧以大致相等的宽度配设，由此能够在从滑动面s的泄漏侧遍及被密封流体侧的宽范围内形成气穴区域。由此，滑动面s遍及宽范围与粘性小的气体滑动，因此能够减小滑动转矩。

但是，若在滑动面s的较宽的区域形成气穴区域，则滑动面s整体成为负压，固定侧密封环5和旋转侧密封环3彼此吸附而接触，因此无法维持流体润滑状态。因此，能够在负压产生机构21的内部配置台面部26，通过在台面部26产生的楔形效果产生正压，从而扩展滑动面s来设为流体润滑状态。另外，关于台面部26的个数，只要能够扩展滑动面s来设为流体润滑状态，则并不限于本实施例，台面部26的个数可以比6个多也可以比6个少。

如上所述，本发明的滑动部件发挥以下效果。

1.负压产生机构21内部的气穴区域中，以与摩擦小的气体的滑动为主，因此与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。

2.负压产生机构21内的流体能够在台面部26产生基于楔形效果的正压，扩展滑动面s之间而将滑动面s维持为流体润滑状态，因此能够减小滑动转矩。

3.负压产生机构21的内部会成为负压，因此能够发挥从泄漏侧向滑动面s内吸入流体的抽吸作用，从而使泄漏极小，因此能够进一步提高密封性。

4.通过在负压产生机构21的内部配置台面部26，能够在台面部26的周边产生正压来扩展滑动面s之间，从而设为流体润滑状态，因此能够减小滑动转矩。并且，负压产生机构21内部的气穴区域中，以与摩擦小的气体的滑动为主，因此能够进一步减小滑动转矩。而且，负压产生机构21利用负压产生机构21内的负压发挥抽吸作用，因此能够使泄漏极小。即，无需如以往技术那样分别设置正压产生机构和负压产生机构，通过一个负压产生机构21就能够实现滑动转矩的减小及密封性的提高这样的相反性能，因此能够使滑动部件小型化。

实施例2

对本发明的实施例2所涉及的滑动部件进行说明。图3是表示实施例2所涉及的滑动部件的滑动面s的图，具有导向槽29，在这一点上与实施例1不同，但其他结构与实施例1相同。以下，对与实施例1相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

如图3所示，固定侧密封环5的滑动面s具备负压产生机构21。负压产生机构21由如下构成：流体导入槽22，与被密封流体侧连通；及环状的槽部23，具有下游侧与流体导入槽22连通的开口部24以及通过被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3包围的止端部25。由此，负压产生机构21中，上游侧的止端部25通过配设于被密封流体侧台面部r1与泄漏侧台面部r2之间的径向台面部r3与被密封流体侧及泄漏侧隔离，下游侧的开口部24与被密封流体侧连通。槽部23的深度为1μm～50μm，流体导入槽22为50μm至1000μm，流体导入槽22形成为比槽部23深。

如图3及图4所示，在负压产生机构21的内部配设有规定数量(图3的实施例中为6个)的被负压产生机构21包围的岛状的台面部26。台面部26具有包围内部空间26e的壁部26a、26b、26c及朝向上游侧开口的开口部26d，内部空间26e通过开口部26d与槽部23连通。台面部26的壁部26a、26b、26c与对方侧滑动面s(旋转侧密封环3的滑动面s)滑动的面以与被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3大致相同的高度加工成平滑。另外，台面部26的外形形成为矩形，但并不限于此，也可以形成为三角形、五边形以上的多边形、半圆形、半椭圆形等。

在负压产生机构21的底部设置有导向槽29。导向槽29通过配设多个比负压产生机构21的槽部23浅的极细的槽而构成。导向槽29由如下构成：被密封流体侧导向槽29a，从被密封流体侧的台面部r1朝向滑动面s的中央部(平均直径rm)沿周向以大致等间隔配设；及泄漏侧导向槽29b，从泄漏侧台面部r2朝向滑动面s的中央部(平均直径rm)沿周向以大致等间隔配设。被密封流体侧导向槽29a及泄漏侧导向槽29b配设成整体朝向台面部26的开口部26d。

负压产生机构21由从固定侧密封环5的滑动面s除了台面部26、被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3的其余部分构成。

如图3及图4所示，若对方侧的滑动部件(旋转侧密封环3)沿规定方向(图3、图4中为逆时针方向)旋转，则负压产生机构21的槽部23内的流体由于其粘性，追随旋转侧密封环3的移动方向而向下游侧流动，通过最下游的流体导入槽22向被密封流体侧排出。因此，负压产生机构21中，从槽部23内排出的流体变得比供给至槽部23内的流体多，负压产生机构21内成为负压而产生气穴。气穴区域为由于液体的流量不足导致液膜破裂而产生的气相区域。在气穴区域内，滑动转矩以基于的气体的摩擦为主，与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。在此，负压产生机构21横跨固定侧密封环5的滑动面s的平均直径rm，在平均直径rm的两侧以大致相等的宽度配设，由此能够在从滑动面s的泄漏侧遍及被密封流体侧的宽范围内形成气穴区域。由此，滑动面遍及宽范围与粘性小的气体滑动，因此能够减小滑动转矩。

但是，若在滑动面s的较宽的区域形成气穴区域，则滑动面s整体成为负压，固定侧密封环5和旋转侧密封环3彼此吸附而接触，无法维持流体润滑状态。因此，在负压产生机构21的内部配置台面部26，通过在台面部26的楔形效果产生正压，扩展滑动面s之间而设为流体润滑状态。另外，关于台面部26的个数，只要能够扩展滑动面s之间来设为流体润滑状态，则并不限于本实施例，台面部26的个数可以比6个多也可以比6个少。

气穴区域主要是气相区域，但在气穴区域内部还存在一般液体的流动。该液体比气体重而聚集在负压产生机构21的底部，因此通过将导向槽29设置于负压产生机构21的底部，能够效率良好地将气穴区域内的液体聚集到配设于负压产生机构21内部的台面部26。并且，聚集到台面部26的开口部26d的液体通过基于台面部26的楔形效果产生大的正压，从而能够扩展滑动面s之间来维持流体润滑状态。

如图4所示，气穴区域内的液体通过被密封流体侧导向槽29a及泄漏侧导向槽29b被引导，在滑动面s的中央部形成带状的液相区域。而且，液相区域通过旋转侧密封环3的旋转被引导至台面部26的开口部26d，通过基于台面部26的楔形效果产生大的正压，从而能够扩展滑动面s之间来将滑动面s维持为流体润滑状态。

并且，液相区域的两侧成为气穴区域，滑动转矩以基于粘性小的气体的摩擦为主，因此与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。而且，气穴区域已成为负压区域，因此负压产生机构21能够发挥利用负压从泄漏侧向滑动面s内吸入流体的抽吸作用，从而减小泄漏。

另外，本实施例中，导向槽29由被密封流体侧导向槽29a及泄漏侧导向槽29b构成，但也可以由被密封流体侧导向槽29a或泄漏侧导向槽29b构成。

如上所述，本发明的滑动部件发挥以下效果。

1.使负压产生机构21产生负压，从而将负压产生机构21的内部设为气穴区域，由此负压产生机构21中以基于气体的摩擦为主，因此与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。

2.气穴区域的液体比气体重而聚集在负压产生机构21的底部，因此通过将导向槽29设置于负压产生机构21的底部，能够效率良好地将残留在气穴区域内的液体引导至规定位置。

3.通过导向槽29引导至台面部26引导气穴区域内的液体在台面部26产生基于楔形效果的正压，从而能够扩展滑动面s之间来将滑动面s维持为流体润滑状态。

4.负压产生机构21会成为负压区域，因此负压产生机构21能够发挥通过负压从泄漏侧向滑动面s内吸入流体的抽吸作用来减小泄漏，并能够进一步提高密封性。

5.通过在负压产生机构21的内部配置台面部26，能够在台面部26的周边产生正压，从而扩展滑动面s之间来设为流体润滑状态，因此能够减小滑动转矩。负压产生机构21内部的气穴区域会成为摩擦小的气相区域，因此能够进一步减小滑动转矩。负压产生机构21利用负压产生机构21内的负压发挥抽吸作用，因此能够使泄漏极小并能够提高密封性。即，无需如以往技术那样分别设置正压产生机构和负压产生机构，通过一个负压产生机构21就能够实现滑动转矩的减小及密封性的提高这样的相反性能，因此能够使滑动部件小型化。

实施例3

对本发明的实施例3所涉及的滑动部件进行说明。图5是表示实施例3所涉及的滑动部件的滑动面s的图，只有台面部36的形状及导向槽39的结构与实施例2不同，其他结构与实施例2相同。以下，对与实施例2相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

如图5所示，固定侧密封环5的滑动面s具备负压产生机构31。负压产生机构31由如下构成：流体导入槽32，与被密封流体侧连通；及环状的槽部33，具有下游侧与流体导入槽32连通的开口部34以及通过被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3包围的止端部35。由此，负压产生机构31中，上游侧的止端部35通过配设于被密封流体侧台面部r1与泄漏侧台面部r2之间的径向台面部r3与被密封流体侧及泄漏侧隔离，下游侧的开口部34与被密封流体侧连通。槽部33的深度为1μm～50μm，流体导入槽32为50μm至1000μm，流体导入槽32形成为比槽部33深。

在负压产生机构31的内部配设有规定数量(图5的实施例中为6个)的台面部36。台面部36由岛状台面部36a、连接岛状台面部36a及被密封流体侧的台面部r1的桥部36b构成为大致l字形。被l字形的台面部36和被密封流体侧台面部r1包围的内部空间36e经由朝向负压产生机构31的上游侧开口的开口部36d与负压产生机构31的槽部33连通。台面部36的岛状台面部36a及桥部36b与对方侧滑动面s(旋转侧密封环3的滑动面s)滑动的面以与被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3相同的高度加工成平滑。

在负压产生机构31的底部设置有导向槽39。导向槽39为比负压产生机构31的槽部33浅的条状的极细的槽，从泄漏侧台面部r2朝向被密封流体侧沿周向以大致等间隔配设有规定数量。导向槽39配设成整体朝向台面部36的开口部36d。

若对方侧的滑动部件(旋转侧密封环3)沿规定方向(图5中为逆时针方向)旋转，则负压产生机构31的槽部33内的流体由于其粘性，追随旋转侧密封环3的移动方向而向下游侧移动，通过下游侧的流体导入槽32向被密封流体侧排出。因此，负压产生机构31中，从槽部33内排出的流体变得比供给至槽部33内的流体多，负压产生机构31内成为负压而产生气穴。气穴区域内会成为气相区域，因此滑动转矩以基于粘性小的气体的摩擦为主，与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。

但是，若在滑动面s的较宽的区域形成气穴区域，则滑动面s整体成为负压，固定侧密封环5和旋转侧密封环3彼此吸附而接触，因此无法维持流体润滑状态。因此，在负压产生机构31的内部配置台面部36，通过在台面部36产生的楔形效果产生正压，扩展滑动面s来维持流体润滑状态。另外，关于台面部36的个数，只要能够扩展滑动面s来设为流体润滑状态，则并不限于本实施例，台面部36的个数可以比6个多也可以比6个少。

在气穴区域的内部还存在一般液体的流动。该液体比气体重而聚集在负压产生机构31的底部，因此通过将导向槽39设置于负压产生机构31的槽部33的底部，能够效率良好地将气穴区域内的液体聚集到配设于负压产生机构31内部的台面部36的开口部36d。并且，聚集到台面部36的开口部36d的液体通过基于台面部36的楔形效果产生大的正压，从而能够维持流体润滑状态。

尤其，旋转轴10高速旋转时，气穴区域内部的液体容易受到离心力的影响，容易聚集在滑动面s的径向外侧。因此，旋转侧密封环3高速旋转时，通过将台面部36构成为从被密封流体侧(外径侧)的台面部r1延伸设置的大致l字形，能够效率良好地将气穴区域内的液体聚集到台面部36，并能够通过基于台面部36的楔形效果产生大的正压。

如上所述，实施例3的滑动部件发挥以下效果。

1.使负压产生机构31产生负压，从而将负压产生机构31的内部设为气穴区域，由此负压产生机构31中以基于气体的摩擦为主，因此与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。

2.旋转侧密封环3高速旋转时，气穴区域内部的液体受到离心力的影响而容易聚集在被密封流体侧，因此通过将台面部36构成为从外径侧的台面部r1延伸设置的大致l字形，能够效率良好地将气穴区域内的液体聚集到台面部36。

3.通过导向槽39引导至台面部36的气穴区域内的液体在台面部36产生基于楔形效果的正压，从而能够扩展滑动面s来将滑动面s维持为流体润滑状态。

4.负压产生机构31会成为负压区域，因此发挥通过负压从泄漏侧向滑动面s内吸入流体的抽吸作用，因此能够减小泄漏，并能够进一步提高密封性。

5.负压产生机构31横跨固定侧密封环5的滑动面s的平均直径rm的两侧而形成，设为从被密封流体侧的台面部r1延伸设置的大致l字形的台面部36，由此能够将滑动面s的被密封流体侧作为正压区域，使其发挥流体润滑功能来减小滑动转矩，并且滑动面s的泄漏侧作为基于气穴区域的气相区域来进一步减小滑动转矩。并且，能够利用负压产生机构31内的负压发挥抽吸作用，从而实现密封性的提高。即，无需如以往技术那样分别设置正压产生机构和负压产生机构，通过一个负压产生机构31就能够实现滑动转矩的减小及密封性的提高这样的相反性能，因此能够使滑动部件小型化。

实施例4

对本发明的实施例4所涉及的滑动部件进行说明。图6是表示实施例4所涉及的滑动部件的滑动面s的图，只有台面部46的形状与实施例3不同，其他结构与实施例3相同。以下，对与实施例3相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

如图6所示，固定侧密封环5的滑动面s具备负压产生机构41。负压产生机构41由如下构成：流体导入槽42，与被密封流体侧连通；及环状的槽部43，具有下游侧与流体导入槽42连通的开口部44以及通过被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及径向台面部r3包围的止端部45。由此，负压产生机构41中，上游侧的止端部45通过配设于被密封流体侧台面部r1与泄漏侧台面部r2之间的径向台面部r3与被密封流体侧及泄漏侧隔离，下游侧的开口部44与被密封流体侧连通。槽部43的深度为1μm～50μm，流体导入槽42为50μm至1000μm，流体导入槽42形成为比槽部43深。

在负压产生机构41的内部配设有规定数量(图6的实施例中为6个)的台面部46。台面部46由尖头状的岛状的台面部46a、连接台面部46a及被密封流体侧的台面部r1的桥部46b构成为弧状。台面部46具有通过被密封流体侧台面部r1包围的内部空间46e及朝向负压产生机构41的上游侧开口的开口部46d，经由开口部46d与负压产生机构41的槽部43连通。台面部46的尖头状台面部46a及桥部46b与对方侧滑动面s(旋转侧密封环3的滑动面s)滑动的面以与被密封流体侧台面部r1、泄漏侧台面部r2及负压产生机构41的径向台面部r3相同的高度加工成平滑。

在负压产生机构41的底部设置有导向槽49。导向槽49为比槽部43浅的条状的极细的槽，从泄漏侧台面部r2朝向被密封流体侧沿周向以大致等间隔配设有规定数量。导向槽49配设成整体朝向台面部46的开口部46d。

若对方侧的滑动部件(旋转侧密封环3)沿规定方向(图6中为逆时针方向)旋转，则负压产生机构41的槽部43内的流体由于其粘性，追随旋转侧密封环3的移动方向而移动，通过下游侧的流体导入槽42向被密封流体侧排出。因此，负压产生机构41中，从槽部43内排出的流体变得比供给至槽部43内的流体多，负压产生机构41内成为负压并产生气穴。气穴区域会成为气相区域，因此滑动转矩以基于粘性小的气体的摩擦为主，与以往的基于液体的流体润滑相比，能够减小滑动转矩。

但是，若在滑动面s的较宽的区域形成气穴区域，则滑动面s整体成为负压，固定侧密封环5和旋转侧密封环3彼此吸附而接触，因此无法维持流体润滑状态。因此，在负压产生机构41的内部配置台面部46，在台面部46的周边产生基于楔形效果的正压，扩展滑动面s之间来维持流体润滑状态。另外，关于台面部46的个数，只要能够扩展滑动面s之间来设为流体润滑状态，则并不限于本实施例，台面部46的个数可以比6个多也可以比6个少。

气穴区域是气相区域，但在气穴区域内部还存在一般液体的流动。该液体比气体重而聚集在负压产生机构41的底部，因此通过将导向槽49设置于负压产生机构41的底部，能够效率良好地将气穴区域内的液体聚集到配设于负压产生机构41内部的台面部46的开口部46d。并且，聚集到台面部46的开口部46d的液体能够通过基于台面部46的楔形效果产生大的正压来维持流体润滑状态。

台面部46的内部空间46e从上游侧的开口部46d朝向下游侧成为缩口状流路，因此引导至台面部46的气穴区域内的液体能够通过基于缩口状流路的节流效果和基于台面部46的楔形效果，产生更大的正压。

如上所述，实施例4所涉及的滑动部件除了实施例3的效果以外，还具有以下效果。

台面部46从上游侧的开口部46d朝向下游侧形成为缩口状流路，因此引导至台面部46的气穴区域内的液体通过基于利用缩口状流路的节流效果的升压效果和基于台面部46的楔形效果，能够产生比实施例2及实施例3更大的正压。

实施例5

对本发明的实施例5所涉及的滑动部件进行说明。图7是表示实施例5所涉及的滑动部件的滑动面s的图，在滑动面s设置有多个实施例4的负压产生机构41，在这一点上与实施例4不同。其他结构与实施例4相同。以下，对与实施例4相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

如图7所示，固定侧密封环5的滑动面s中，在槽部43内具备规定数量(图7的实施例中为2个)的台面部46及导向槽49的负压产生机构41隔着径向台面部r3而沿周向配设有规定数量(图7中为3个)。另外，隔着径向台面部r3而沿周向配设的负压产生机构41的个数并不限于实施例，可以是2个或者4个、5个或者6个以上。

实施例5中，配置有多个台面部46的负压产生机构41隔着径向台面部r3沿周向设置有3个，因此从多个部位通过流体导入槽42向滑动面s供给流体，因此即使在启动时等低速旋转状态下流体润滑状态并不充分时，也能够通过从流体导入槽42供给的流体有助于滑动面s的润滑。

如上所述，实施例5所涉及的滑动部件除了实施例4的效果以外，还具有以下效果。

通过设置多个流体导入槽42，在周向的多个部位从流体导入槽42向滑动面s供给流体，因此即使在启动时等低速旋转状态下流体润滑状态并不充分时，也能够通过从多个流体导入槽42沿周向均等地供给的流体有助于滑动面s的润滑。

实施例6

对本发明的实施例6所涉及的滑动部件进行说明。图8是表示实施例6所涉及的滑动部件的滑动面s的图，台面部46的个数与实施例5不同，在这一点上与实施例5不同，其他结构与实施例5相同。以下，对与实施例5相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

如图8所示，固定侧密封环5的滑动面s中，在槽部43内具备1个台面部46及导向槽49的负压产生机构41隔着径向台面部r3而沿周向配设有规定数量(图8中为3个)。另外，隔着径向台面部r3而沿周向配设的负压产生机构41的个数并不限于实施例，可以是2个或者4个、5个或者6个以上。

能够使负压产生机构41内的流动集中在设置于下游侧的1个台面部46，因此能够产生比在1个负压产生机构41内设置多个台面部46时更大的正压。适于试图通过小型滑动部件在滑动面s产生大压力的情况。

如上所述，实施例6所涉及的滑动部件除了实施例5的效果以外，还具有以下效果。

多个负压产生机构41通过分别在下游侧设置1个台面部46，能够使气穴区域内的流体的流动集中在1个台面部46，通过基于缩口状流路的升压效果和基于台面部46的楔形效果，能够产生大的正压。

实施例7

对本发明的实施例7所涉及的滑动部件进行说明。图9是表示实施例7所涉及的滑动部件的滑动面s的图，在负压产生机构41的径向台面部r4内设置有正压产生机构47，在这一点上与实施例6不同，其他结构与实施例6相同。以下，对与实施例6相同的部件标注相同的符号，并省略重复说明。

如图9所示，固定侧密封环5的滑动面s中，在槽部43内配设有规定数量(图9的例中为1个)的台面部46及导向槽49的负压产生机构41隔着径向台面部r4而沿周向配设有规定数量(图9中为3个)。覆盖负压产生机构41的大致整个区域的导向槽49配设成朝向设置于最下游侧的1个台面部46。另外，隔着径向台面部r4而沿周向配设的负压产生机构41的个数并不限于实施例，可以是2个或者4个、5个或者6个以上。并且，关于分别设置于负压产生机构41的台面部46的个数，只要能够扩展滑动面s之间来设为流体润滑状态，则并不限于本实施例，台面部46的个数可以是2个或者3个以上。

如图9所示，在被密封流体侧台面部r1及泄漏侧台面部r2之间的径向台面部r4内设置有正压产生机构47。从轴向观察时，正压产生机构47为矩形形状且有底的槽部，具有与流体导入槽42连通的开口部47a，开口部47a以外的部分被径向台面部r4包围。

若对方侧的滑动部件(旋转侧密封环3)沿规定方向(图9中为逆时针方向)旋转，则流体从流体导入槽42通过开口部47a向正压产生机构47流入。向正压产生机构47流入的流体在正压产生机构47内被拦截，通过楔形效果产生正压。通过该正压，即使在启动时等低速旋转状态下流体润滑状态并不充分时，也能够辅助启动时的液膜形成。

如上所述，实施例7所涉及的滑动部件除了实施例6的效果以外，还具有以下效果。

通过在负压产生机构41的径向台面部r4内设置正压产生机构47，即使在启动时等低速旋转状态下流体润滑状态并不充分时，也能够通过由正压产生机构47产生的正压，辅助启动时的液膜形成。

另外，正压产生机构47设为从轴向观察时为矩形形状，但并不限于此，可以是三角形、五边形等多边形、半圆、半椭圆等形状。

以上，根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体结构并不限于这些实施例，不脱离本发明的宗旨的范围内的变更和追加也包括在本发明中。

上述实施例中，将外周侧设为被密封流体侧且将内周侧设为泄露侧，但并不限于此，内周侧为被密封流体侧且外周侧为泄露侧时也能够适用。

将负压产生机构、台面部及导向槽设置于固定侧密封环5的滑动面s，但也可以设置于旋转侧密封环3的滑动面s。

符号说明

1-机械密封件，2-套筒，3-旋转侧密封环，4-壳体，5-固定侧密封环，6-螺旋波浪形弹簧，7-波纹管，8-衬垫，9-外壳，10-旋转轴，21-负压产生机构，22-流体导入槽，23-槽部，24-开口部，25-止端部，26-台面部，26a-壁部，26b-壁部，26c-壁部，26d-开口部，26e-内部空间，29-导向槽，29a-被密封流体侧导向槽，29b-泄漏侧导向槽，31-负压产生机构，32-流体导入槽，33-槽部，34-开口部，35-止端部，36-台面部，36b-桥部，39-导向槽，41-负压产生机构，42-流体导入槽，43-槽部，44-开口部，45-止端部，46-台面部，46a-台面部，46b-桥部，46d-开口部，46e-内部空间，47-正压产生机构，47a-开口部，49-导向槽，r1-被密封流体侧台面部，r2-泄漏侧台面部，r3-径向台面部，r4-径向台面部，rm-平均直径，s-滑动面。