滑动部件的制作方法

本发明涉及一种例如机械密封件、轴承、其他适合于滑动部的滑动部件。尤其，涉及一种使流体介于滑动面而减少摩擦并且需要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，根据泄漏量、磨损量及转矩来评价其性能。在以往技术中，通过最优化机械密封件的滑动材质或滑动面粗糙度来提高性能，并实现低泄漏、高寿命、低转矩。但是，由于近年来对环境问题的意识提高，要求机械密封件进一步提高性能，需要超越以往技术框架的技术开发。

例如在水冷式发动机的冷却中使用的机械密封件中，确认到随着时间的经过，作为防冻液的添加剂，例如防锈成分在滑动面上浓缩而生成沉积物，有可能使机械密封件的功能下降。认为该沉积物的生成是在处理药品或油的设备的机械密封件中也同样发生的现象。

并且，实验中确认到，在使用了表面纹理的机械密封件中，由于其特性而在滑动面内产生负压，但通过其负压而浸入至滑动面内的被密封流体蒸发，从而，产生沉积物的原因物质过度地析出/生成，沉积物加速度地产生，机械密封件的功能有可能下降。

作为防粘连性材料的膜，着眼于例如金刚石形碳(diamondlikecarbon；略称dlc)的膜，如专利文献1及专利文献2所述，可以考虑到在滑动部件的滑动面覆盖金刚石形碳，从而在沉积物容易析出/生成的负压产生机构的表面防止沉积物被沉积(以下称为“现有技术1”。)。

另外，同样地从防止沉积物被沉积的观点来看，还可以考虑到由玻璃状碳制作滑动部件(以下称为“现有技术2”。)。

另一方面，作为具有优异的摩擦学特性的滑动件，已知有如下滑动件，该滑动件具备：硬质碳膜，在滑动件的整个滑动面生成有玻璃状碳；微细周期结构，通过在硬质碳膜的表面照射超短脉冲激光而形成；及润滑层，包含以覆盖微细周期结构的方式形成的固体润滑剂(以下称为“现有技术3”。例如，参考专利文献3。)

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-62534号公报

专利文献2：日本特开平5-296248号公报

专利文献3：日本特开2007-162045号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

然而，现有技术1中，类金刚石碳膜的厚度约为1μm左右，因此容易剥离，存在耐久性的问题。

并且，现有技术2中，存在以下问题：无法制作体积(volume)大的玻璃状碳，因此，制作尺寸有限；炭化的过程中产生的气体难以从内部逸出而产生裂纹、变形；及需要缓慢排出从内部产生的气体，而在制作上消耗时间。

并且，现有技术3中，存在以下问题：需要选择基材，为了不使基材因热及机械变质而需要施加高密度的能量等高水平的制作技术。

本发明的目的在于提供一种如下滑动部件，例如，如同水冷式发动机的冷却中使用的机械密封件，即使在密封防冻液中添加有防锈剂的液体的情况下，也能够防止产生沉积物的原因物质在滑动面生成沉积物，从而提高了滑动面的密封功能。

尤其，本发明的目的在于提供一种如下滑动部件，即使是由通过滑动面的负压而浸入至滑动面内的被密封流体中析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也能够防止在负压部分沉积析出物，且防止在台面部附着沉积物，从而提高了滑动面的密封功能。

并且，本发明的目的在于提供一种在提高了滑动面的耐磨性的同时提高了防异物性能的滑动部件。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的，本发明的滑动部件的第1特征在于，具备固定于固定侧的圆环状的固定侧密封环及与旋转轴一同旋转的圆环状的旋转侧密封环，通过使与所述固定侧密封环及所述旋转侧密封环对置的各滑动面相对旋转来对存在于该相对旋转滑动的所述滑动面的径向的其中一侧的高压流体进行密封，其中，

所述固定侧密封环及所述旋转侧密封环中的至少一方具备基材、在所述基材的滑动面侧的粘结层及通过所述粘结层被贴附于所述基材的玻璃状碳的片状部件。

根据该特征，能够提供一种如下滑动部件，通过在密封环的滑动面s存在玻璃状碳来防止滑动面s上的产生沉积物的原因物质的浓缩及沉积物的生成，从而提高了滑动面的密封功能。

并且，由于玻璃状碳是耐磨性优异的材料，因此，能够防止以流体润滑状态滑动的滑动面的磨损到达深部，并能够在提高滑动部件的耐磨性的同时提高防异物性能。

并且，与密封环的基材不同地，通过设为在基材的滑动面侧贴附将玻璃状碳形成为片状的片状部件的结构，与如上述现有技术2将整个密封环由玻璃状碳形成的情况相比，容易使从内部产生的气体逸出，从而能够防止裂纹的产生。还能够以基材的材质来弥补玻璃状碳的导热率的不良。

并且，在由玻璃状碳形成整个密封环的情况下，即使是未能制作出的大尺寸密封环也能够制作。

并且，即使在滑动面形成表面纹理时，只要在片状部件形成表面纹理即可，因此加工容易。

并且，与密封环的基材不同地，通过设为在基材的滑动面侧贴附将玻璃状碳形成为片状的片状部件的结构，与如上述现有技术3将在滑动件的滑动面生成玻璃状碳的改性区域的情况相比，不需要高水平的技术便能够在滑动面设置玻璃状碳的区域。

并且，对于基材的材质不限定于能够生成玻璃状碳的改性区域的材料，因此，能够增加选择材料的自由度。例如，通过选择廉价的材料而能够实现降低材料成本。并且，例如，通过选择导热率优异的材料，能够获得放热性高的滑动部件。

并且，即使在滑动面形成表面纹理时，只要在片状部件形成表面纹理即可，因此加工容易。

并且，本发明的滑动部件的第2特征在于，根据第1特征，所述基材由碳、sic或硬质合金形成。

根据该特征，能够由通常使用的材料制作滑动部件。

并且，本发明的滑动部件的第3特征在于，根据第1或第2特征中，所述粘结层由热固性树脂形成。

根据该特征，仅通过加热粘结层就能够可靠地使玻璃状碳的片状部件与基材成为一体。

并且，本发明的滑动部件的第4特征在于，根据第1至第3中的任一特征，所述片状部件的滑动面设置有凹痕。

根据该特征，能够在将被密封流体保持于滑动面，并且产生正压(动压)，能够增加各滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能。

并且，在制作片状部件时，能够通过冲模或冲压来预先设置凹痕，因此，能够不需要进行将片状部件粘结至基材之后的凹痕的加工，且能够容易地进行凹痕的加工。

并且，即使在凹痕内的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面内的被密封流体蒸发而在析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部。

并且，本发明的滑动部件的第5特征在于，根据第1至第3中的任一特征，所述片状部件的滑动面设置有螺旋槽。

根据该特征，能够在滑动面产生正压(动压)，能够增加各滑动面之间的流体膜，并提高润滑性能。

并且，在制作片状部件时，能够通过冲模或冲压来预先设置螺旋槽，因此，能够不需要进行将片状部件粘结至基材之后的螺旋槽的加工，且能够容易地进行螺旋槽的加工。

并且，即使在螺旋槽内的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面内的被密封流体蒸发而析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部。

并且，本发明的滑动部件的第6特征在于，根据1至第3中的任一特征，所述片状部件的滑动面设置有瑞利台阶机构。

根据该特征，能够在滑动面产生正压(动压)，能够增加各滑动面之间的流体膜，并提高润滑性能。

并且，在制作片状部件时，能够通过冲模来预先设置瑞利台阶机构，因此，能够不需要进行将片状部件粘结至基材之后的瑞利台阶机构的加工，能够容易地进行瑞利台阶机构的加工。

并且，即使在瑞利台阶机构内的上游侧产生负压，并且从浸入至滑动面内的被密封流体中析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部。

发明效果

本发明发挥如下优异的效果。

(1)通过固定侧密封环及旋转侧密封环中的至少一方具备基材、在基材的滑动面侧的粘结层及通过粘结层被贴附于基材的玻璃状碳的片状部件，从而能够提供如下滑动部件，即，通过在密封环的滑动面s存在玻璃状碳来防止在滑动面s上的产生沉积物的原因物质的浓缩及沉积物的生成，从而提高了滑动面的密封功能。

并且，由于玻璃状碳是耐磨性优异的材料，因此，能够防止以流体润滑状态滑动的滑动面的磨损到达深部，并能够在提高滑动部件的耐磨性的同时提高防异物性能。

并且，与密封环的基材不同地，通过设为在基材的滑动面侧贴附将玻璃状碳形成为片状的片状部件的结构，与如上述现有技术2将整个密封环由玻璃状碳形成的情况相比，容易使从内部产生的气体逸出，从而能够防止裂纹的产生。还能够以基材的材质来弥补玻璃状碳的导热率的不良。

并且，在由玻璃状碳形成整个密封环的情况下，即使是未能制作出的大尺寸密封环也能够制作。

并且，即使在滑动面形成表面纹理时，只要在片状部件形成表面纹理即可，因此加工容易。

并且，与密封环的基材不同地，通过设为在基材的滑动面侧贴附将玻璃状碳形成为片状的片状部件的结构，与如上述现有技术3将在滑动件的滑动面生成玻璃状碳的改性区域的情况相比，不需要高水平的技术便能够在滑动面设置玻璃状碳的区域。

并且，对于基材的材质不限定于能够生成玻璃状碳的改性区域的材料，因此，能够增加选择材料的自由度。例如，通过选择廉价的材料而能够实现降低材料成本。并且，例如，通过选择导热率优异的材料，能够获得放热性高的滑动部件。

并且，即使在滑动面形成表面纹理时，只要在片状部件形成表面纹理即可，因此加工容易。

(2)基材由碳、sic或硬质合金形成，从而能够由通常使用的材料制作滑动部件。

(3)粘结层由热固性树脂形成，从而仅通过加热粘结层就能够可靠地使玻璃状碳的片状部件与基材成为一体。

(4)片状部件的滑动面设置有凹痕，从而能够将被密封流体保持于滑动面，并且产生正压(动压)，能够使各滑动面之间的流体膜增加，并提高润滑性能。

并且，在制作片状部件时，能够通过冲模或冲压来预先设置凹痕，因此,能够不需要进行将片状部件粘结至基材之后的凹痕的加工，能够容易地进行凹痕的加工。

并且，即使在凹痕内的上游侧产生负压，并且从浸入至滑动面内的被密封流体中析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部。

(5)片状部件的滑动面设置有螺旋槽，从而能够在滑动面产生正压(动压)，能够增加各滑动面之间的流体膜，并提高润滑性能。

并且，在制作片状部件时，能够通过冲模或冲压来预先设置螺旋槽，因此，能够不需要进行将片状部件粘结至基材之后的螺旋槽的加工，且能够容易地进行螺旋槽的加工。

并且，即使在螺旋槽内的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面内的被密封流体蒸发而析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部。

(6)片状部件的滑动面设置有瑞利台阶机构，从而能够在滑动面产生正压(动压)，能够增加各滑动面之间的流体膜，从而提高润滑性能。

并且，在制作片状部件时，能够通过冲模来预先设置瑞利台阶机构，因此，能够不需要进行将片状部件粘结至基材之后的瑞利台阶机构的加工，且能够容易地进行瑞利台阶机构的加工。

并且，即使在瑞利台阶机构内的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面内的被密封流体蒸发而析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件的存在而能够防止析出物在负压部分沉积，并防止沉积物附着在台面部。

附图说明

图1是表示本发明的实施例1所涉及的机械密封件的一例的纵剖视图。

图2是表示本发明的实施例1所涉及的滑动部件的扩大一侧滑动部件的图，图2(a)是滑动面以位于上方的方式配设的剖视图，图2(b)是滑动面的俯视图。

图3是表示本发明的实施例2所涉及的滑动部件的扩大一侧滑动部件的图，图3(a)是滑动面以位于上方的方式配设的剖视图，图3(b)是滑动面的俯视图。

图4是表示本发明的实施例3所涉及的滑动部件的扩大一侧滑动部件的图，图4(a)是滑动面以位于上方的方式配设的剖视图，图4(b)是滑动面的俯视图。

图5是表示本发明的实施例4所涉及的滑动部件的扩大一侧滑动部件的图，图5(a)是滑动面以位于上方的方式配设的剖视图，图5(b)是滑动面的俯视图。

图6是说明本发明的瑞利台阶的功能的说明图。

具体实施方式

以下，参考附图，并根据实施例对本发明的实施方式进行例示性的说明。但是，只要没有特别明确的记载，本发明的范围就不仅限定于该实施列中所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等。

实施例1

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，在本实施例中，以作为滑动部件的一例的机械密封件为例子进行说明。并且，将构成机械密封件的滑动部件的外周侧设为高压流体侧(被密封流体侧)，将内周侧设为低压流体侧(大气侧)来进行说明，但本发明并不限定于此，也能够适用于高压流体侧和低压流体侧倒过来的情况。

图1是表示机械密封件的一例的纵剖视图，其为对欲从滑动面s(本说明书中，是指由一对滑动面组成的各滑动面时，称为“各滑动面s”，单指其中一个滑动面时，称为“滑动面s”。)的外周朝向内周方向泄漏的高压流体侧的被密封流体进行密封的形式的内侧形式的密封件，设置有作为其中一个密封环的圆环状的旋转侧密封环3和作为另一个密封环的圆环状的固定侧密封环5，通过沿轴向对固定侧密封环5施力的施力部件6，使通过研磨等被镜面加工的各滑动面s彼此紧贴地滑动。所述旋转侧密封环3隔着套筒2及静环套(cupgasket)8以能够与该旋转轴1一体旋转的状态设置于驱动高压流体侧的旋转部件(省略图示)的旋转轴1侧，所述固定侧密封环5隔着套筒7以非旋转状态且能够轴向移动的状态设置于壳体4。即，该机械密封件防止在旋转侧密封环3与固定侧密封环5的彼此的各滑动面s上，被密封流体从密封环3及密封环5的高压流体侧(外周侧)向低压流体侧(内周侧)流出。

图1中，设定成旋转侧密封环3的滑动面s的径向宽度比固定侧密封环5的滑动面s的径向宽度小，旋转侧密封环3的滑动面s的整个区域相对于固定侧密封环5的滑动面s抵接，密封环3及密封环5的滑动面以流体润滑状态相对地滑动。

并且，本发明中，并不限定于图1，也可以设定成旋转侧密封环3的滑动面s的径向宽度比固定侧密封环5的滑动面s的径向宽度宽。

如图1及图2所示，旋转侧密封环3及固定侧密封环5中至少一方的密封环而言，本例的情况为旋转侧密封环3具备基材3a、在基材3a的滑动面侧的粘结层3b及通过粘结层3b被贴附于基材3a的玻璃状碳的片状部件3c。关于这一点将在后面进行详细说明。

并且，另一侧的密封环而言，本例的情况为固定侧密封环5通过基材形成为一体。

另外，本发明中，并不限定于图1及图2，也可以为如下，固定侧密封环具备在基材的滑动面侧的粘结层及通过该粘结层被贴附于基材的玻璃状碳的片状部件，且旋转侧密封环通过基材形成为一体。

被密封流体是一种添加有防锈剂的防冻液等流体。

通常，旋转侧密封环3及固定侧密封环5的基材的材质从耐磨性优异的碳化硅(sic)、自润滑性优异的碳及硬质合金等中选定，例如可以是两者为碳化硅，或者旋转侧密封环3为碳化硅且固定侧密封环5为碳的组合。

已知，尤其碳化硅作为机械密封件等滑动件，是放热性良好且耐磨性优异的优选材料。然而，如上所述，防冻液中包含的防锈成分在特性上存在的问题为，浓缩/生成的产生沉积物的原因物质沉积于滑动面，滑动面失去平滑，而导致泄漏。

因此，在本发明中，旋转侧密封环3或固定侧密封环5的至少任一方的密封环的特征在于，具备基材、在基材的滑动面侧的粘结层及通过粘结层被贴附于基材的玻璃状碳的片状部件。

玻璃状碳不是玻璃而是将热固性树脂进行炭化的原材料，具有不通气、通电、耐酸性强且具有耐磨性等特征。

玻璃状碳的制造方法一般是通过将酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂及呋喃树脂等热固性树脂利用注射成型、压缩成型等方法来成型，并在惰性气体环境下，将其树脂成型品在一千几百℃下进行烧成并炭化的方法。通过烧成而树脂成型品中的除了碳以外的元素即氢、氮、氧等与周围的碳进行化合而成为二氧化碳、甲烷、乙烷等分解气体而被排出，最终只剩下碳的网状骨架而成为玻璃状碳。

并且，玻璃状碳还有一种将热固性树脂与作为填充剂的填料进行混炼并烧成的复合性玻璃状碳。为该复合性玻璃状碳时，能够通过混合微米尺寸、纳米尺寸的填料来进一步提高润滑性等性能。

如图2中扩大表示，旋转侧密封环3具备基材3a、在基材3a的滑动面侧的粘结层3b及通过粘结层3b被贴附于基材3a的玻璃状碳的片状部件3c。

玻璃状碳的片状部件3c另外通过将作为玻璃状碳的片状部件的部件加工成与基材3a的滑动面侧的平面形状相同的形状而形成。本发明中的玻璃状碳的片状部件3c的厚度比现有技术1中的类金刚石碳膜的厚度(约1μm)厚约100倍左右，因此，与覆盖类金刚石碳膜的情况相比具有不易剥离的特征。

粘结层3b由热固性树脂形成，且遍及玻璃状碳的片状部件3c的整个面。

基材3a由碳化硅(sic)或碳形成，被加工成规定的内径d1、外径d2及厚度t。

在旋转侧密封环3的制作中，首先，在加工成规定的形状的基材3a的滑动面侧涂布由热固性树脂形成的粘结层3b，在其上附合玻璃状碳的片状部件3c，通过粘结层3b将玻璃状碳的片状部件3c贴附于基材3a。接着，通过对由热固性树脂形成的粘结层3b进行加热来进行固化处理。通过固化热固性树脂的粘结层3b而玻璃状碳的片状部件3c被贴附于基材3a的滑动面侧，并与基材3a成为一体。

另外，由热固性树脂形成的粘结层3b的固化处理中，将粘结层3b加热至约300℃左右，使热固性树脂热固化。虽然因基材3a的种类有所不同，但根据需要，也可以对热固性树脂进行加热直到炭化为止。

以上说明的实施例1的滑动部件发挥如下优异的效果。

(1)能够提供如下滑动部件，通过在密封环的滑动面s存在玻璃状碳来防止在滑动面s上的产生沉积物的原因物质的浓缩及沉积物的生成，从而提高了滑动面s的密封功能。

并且，由于玻璃状碳是耐磨性优异的材料，因此，能够防止以流体润滑状态滑动的滑动面的磨损到达深部，并能够在提高滑动部件的耐磨性的同时提高防异物性能。

另外，对于上述異物，包括来自外部的异物和沉积物等。

(2)与密封环的基材3a不同地，通过设为在基材3a的滑动面s侧贴附将玻璃状碳形成为片状的片状部件3c的结构，与如上述现有技术2将整个密封环由玻璃状碳形成的情况相比，容易使从内部产生的气体逸出，从而能够防止裂纹的产生。还能够以基材3a的材质来弥补玻璃状碳的导热率的不良。

并且，在由玻璃状碳形成整个密封环的情况下，即使是未能制作出的大尺寸密封环也能够制作。

并且，即使在滑动面s形成表面纹理时，只要在片状部件3c形成表面纹理即可，因此加工容易。

(3)与密封环的基材3a不同地，通过设为在基材3a的滑动面s侧贴附将玻璃状碳形成为片状的片状部件3c的结构，与上述现有技术3将在滑动件的滑动面生成玻璃状碳的改性区域的情况相比，不需要高水平的技术便能够在滑动面s设置玻璃状碳的区域。

并且，对于基材3a的材质不限定于能够生成玻璃状碳的改性区域的材料，因此，能够增加选择材料的自由度。例如，通过选择廉价的材料而能够实现降低材料成本。并且，例如，通过选择导热率优异的材料，能够获得放热性高的滑动部件。

并且，即使在滑动面s形成表面纹理时，只要在片状部件3c形成表面纹理即可，因此加工容易。

实施例2

参考图3对本发明的实施例2所涉及的滑动部件进行说明。

实施例2所涉及的滑动部件与实施例1的不同点在于，在滑动面赋予表面纹理，但其他基本结构与实施例1相同，省略重复说明。

图3中，旋转侧密封环3具备基材3a、在基材3a的滑动面侧的粘结层3b及通过粘结层3b被贴附于基材3a的玻璃状碳的片状部件3c，片状部件3c的滑动面s设置有凹痕10。

图3中，凹痕10以贯穿片状部件3c的方式设置，但并不限定于此，例如也可以设置成比片状部件3c的厚度薄。

图3中，沿周向分别独立地排列有多个圆形的凹痕10，高压流体侧及低压流体侧通过台面部r(是指在滑动面s中，没有形成凹痕等槽的部分。)被隔离。

凹痕10的形状除了圆形以外，也可以是长圆形、椭圆形或矩形。并且，凹痕10的直径及深度根据滑动部件的诸要素即滑动面的直径、滑动速度及被密封流体的粘度等设计来确定。例如，作为凹痕10的适当的范围，直径为50μm～200μm、深度为0.1μm～100μm。并且，凹痕10的径向排列并不限定于2列，也可以是3列以上，周向的间距也可以根据需要设计确定。

形成于滑动面的多个凹痕10保持作为流体动力润滑液膜而介入有与相对滑动面之间的被密封流体。而且，各个凹痕10能够视为分别构成瑞利台阶。

即，图3(b)中，在旋转侧密封环3的滑动面形成的各凹痕10的与以箭头表示的相对滑动面的旋转方向正交的下游侧的面10a形成有瑞利台阶，固定侧密封环的滑动面s平坦地形成。旋转侧密封环3的滑动面的相对侧滑动面向箭头方向相对旋转时，介于各滑动面s之间的流体由于其粘性而欲向各滑动面s的移动方向追随移动，因此，在凹痕10内的上游侧成为负压的同时，在瑞利台阶10a产生正压(动压)。

另外，对于瑞利台阶的功能将在后面进行详细说明。

由凹痕10构成的正压产生机构在保持被密封流体，并且产生正压(动压)，从而增加各滑动面s之间的流体膜，并提高润滑性能。

以上说明的实施例2的滑动部件除了上述实施例1的效果以外，还发挥如以下优异的效果。

(1)在制作片状部件3c时，能够通过冲模来预先设置凹痕10，因此，能够不需要进行将片状部件3c粘结至基材3a之后的凹痕10的加工，能够容易地进行凹痕10的加工。

(2)即使在将制作出的片状部件3c贴附至基材3a之前预先进行凹痕10的加工的情况下，由于是片状，因此，也能够通过冲压来进行凹痕10的加工，能够比较容易地进行凹痕10的加工。

(3)即使在凹痕10内的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面s内的被密封流体蒸发而析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件3c的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部r。

实施例3

参考图4对本发明的实施例3所涉及的滑动部件进行说明。

实施例3所涉及的滑动部件与实施例1的不同点在于，在滑动面赋予表面纹理，但其他基本结构与实施例1相同，省略重复说明。

图4中，旋转侧密封环3具备基材3a、在基材3a的滑动面侧的粘结层3b及通过粘结层3b被贴附于基材3a的玻璃状碳的片状部件3c，片状部件3c的滑动面s设置有螺旋槽11。

如图4所示，片状部件3c的滑动面s沿周向隔开间隔地形成有多个螺旋槽11。螺旋槽11从滑动面s的外周侧朝向内周侧而向相对滑动面的旋转方向倾斜，外周侧的基端部11a与高压流体侧连通，内周侧的前端部11b通过滑动面s的台面部r与低压流体侧隔离，且槽的出口被封口。因此，内周侧的前端部11b能够视为构成瑞利台阶。

另外，作为螺旋槽11的形状，并不限定于图4所示的形状，例如，也可以配设为矩形的槽从滑动面s的外周侧朝向内周侧而向相对滑动面的旋转方向倾斜。并且，也可以为外周侧的基端部11a不与高压流体侧连通，且在台面部r与高压流体侧隔离。

另外，螺旋槽11的宽度及深度根据滑动产品的诸要素，即滑动面的直径、滑动速度及被密封流体的粘度等设计确定。

当旋转侧密封环3旋转时，被密封流体从滑动面s的外周侧的基端部11a微量地进入到螺旋槽11，并且介于各滑动面s之间的流体由于其粘性而欲向各滑动面s的移动方向追随移动，因此，螺旋槽11内的上游侧成为负压，并且在前端部11b(瑞利台阶)产生正压(动压)。

另外，将在后面对瑞利台阶的功能进行详细说明。

由螺旋槽11构成的正压产生机构在将被密封流体导入至螺旋槽11内，并且产生正压(动压)，从而增加各滑动面s之间的流体膜，并提高润滑性能。

以上说明的实施例3的滑动部件除了上述实施例1的效果以外，还发挥如下优异的效果。

(1)在制作片状部件3c时，能够通过冲模来预先设置螺旋槽11，因此，能够不需要进行将片状部件3c粘结至基材3a之后的螺旋槽11的加工，能够容易地进行螺旋槽11的加工。

(2)即使在将制作出的片状部件3c贴附至基材3a之前预先进行螺旋槽11的加工的情况下，由于是片状，因此，也能够通过冲压来进行螺旋槽11的加工，能够比较容易地进行螺旋槽11的加工。

(3)即使在螺旋槽11内的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面s内的被密封流体蒸发而析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件3c的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部r。

实施例4

参考图5对本发明的实施例4所涉及的滑动部件进行说明。

实施例4所涉及的滑动部件与实施例1的不同点在于，在滑动面赋予表面纹理，但其他基本结构与实施例1相同，省略重复说明。

图5中，旋转侧密封环3具备基材3a、在基材3a的滑动面侧的粘结层3b及通过粘结层3b被贴附于基材3a的玻璃状碳的片状部件3c，片状部件3c的滑动面s设置有瑞利台阶机构12。

如图5所示，片状部件3c的滑动面s设置有具备正压产生槽12a的瑞利台阶机构12，在上游侧的入口部12b正压产生槽12a与比正压产生槽12a深的半径方向槽13连通，除了入口部12b以外的部分通过台面部r被隔离。

作为一例，在滑动面s的直径为约20mm，且滑动面宽度为约2mm的情况下，正压产生槽12a的宽度为0.4～0.6mm，深度为几μm，半径方向槽13的宽度(圆周方向的角度)为约6°，深度为几十μm。

图5中，瑞利台阶机构12沿滑动面s的周向设置有多个，但并不限定于此，为1个以上即可。

当旋转侧密封环3旋转时，被密封流体通过半径方向槽13进入到正压产生槽12a，并且介于各滑动面s之间的流体由于其粘性而欲向各滑动面s的移动方向追随移动，因此，在正压产生槽12a的上游侧成为负压，并且在下游侧端部的瑞利台阶12c产生正压(动压)。

另外，将在后面对瑞利台阶的功能进行详细说明。

瑞利台阶机构12通过产生正压(动压)来增加各滑动面s之间的流体膜增加，并提高润滑性能。

以上说明的实施例4的滑动部件除了上述实施例1的效果以外，还发挥如下优异的效果。

(1)在制作片状部件3c时，能够通过冲模来预先设置瑞利台阶机构12及半径方向槽13，因此，能够不需要进行将片状部件3c粘结至基材3a之后的瑞利台阶机构12及半径方向槽13的加工，能够容易地进行瑞利台阶机构12及半径方向槽13的加工。

(2)即使在将制作出的片状部件3c贴附至基材3a之前预先进行瑞利台阶机构12及半径方向槽13的加工的情况下，由于是片状，因此，例如也能够通过冲压来进行半径方向槽13的加工，能够比较容易地进行半径方向槽13的加工。

(3)即使在瑞利台阶机构12的上游侧产生负压，并且浸入至滑动面s内的被密封流体蒸发而析出/生成产生沉积物的原因物质的情况下，也由于玻璃状碳的片状部件3c的存在而能够防止析出物沉积在负压部分，并防止沉积物附着在台面部r。

接着，参考图6并对本发明的瑞利台阶的功能进行说明。

图6(a)中，当旋转侧密封环3相对于固定侧密封环5向以箭头表示的方向旋转移动时，若对旋转侧密封环3的滑动面s赋予包括凹痕10、螺旋槽11或瑞利台阶机构12等的表面纹理，则该表面纹理的下游侧存在变窄的间隙(阶梯差)14。相对的固定侧密封环5的滑动面平坦。

当旋转侧密封环3向以箭头表示的方向相对移动时，介于旋转侧密封环3及固定侧密封环5的滑动面之间的流体由于其粘性而欲向旋转侧密封环3的移动方向追随移动，因此，此时由于变窄的间隙(阶梯差)14的存在，产生如虚线所示的动压(正压)。

图6(b)中，如箭头所示，当旋转侧密封环3相对于固定侧密封环5向以箭头表示的方向旋转移动时，若对旋转侧密封环3的滑动面s赋予包括凹痕10、螺旋槽11或瑞利台阶机构12等的表面纹理，则该表面纹理的上游侧存在变宽的间隙(阶梯差)15。相对的固定侧密封环5的滑动面平坦。

当旋转侧密封环3向以箭头表示的方向相对移动时，介于旋转侧密封环3及固定侧密封环5的滑动面之间的流体由于其粘性而欲向旋转侧密封环3的移动方向追随移动，因此，此时由于变宽的间隙(阶梯差)15的存在，产生如虚线所示的动压(负压)。

因此，包括凹痕10、螺旋槽11或瑞利台阶机构12等的表面纹理的上游侧产生负压，下游侧产生正压。

以上，根据附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构并不限定于这些实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内进行的变更和追加，也包含在本发明中。

例如，上述实施例中，有关滑动部件，机械密封装置中的旋转用密封环及固定用密封环两者中，对旋转用密封环具备基材、在基材的滑动面侧的粘结层及通过粘结层被贴附于所述基材的玻璃状碳的片状部件的例子进行了说明，但并不限定于此，对于固定用密封环，也可以设为具备基材、在基材的滑动面侧的粘结层及通过粘结层被贴附于所述基材的玻璃状碳的片状部件的结构。

并且，例如在上述实施例中，旋转用密封环及固定用密封环对外周侧存在高压的被密封流体的情况进行了说明，但也能够适用于内周侧为高压流体的情况。

并且，例如在上述实施例中，对玻璃状碳的片状部件3c的厚度比类金刚石碳膜的厚度(约1μm)厚约100倍左右的内容进行了说明，但这只表示了一个大概的标准，可以根据滑动部件的诸要素，例如外径、内径及滑动速度等通过设计确定。

符号说明

1-旋转轴1，2-套筒，3-旋转侧密封环，4-壳体，5-固定侧密封环，6-施力部件，7-套筒，8-静环套，10-凹痕，10a-凹痕的下游侧的面，11-螺旋槽，11a-外周侧的基端部，11b-内周侧的前端部，12-正压产生机构，12a-正压产生槽，12b-入口部，12c-瑞利台阶，13-半径方向槽，14-变窄的间隙(阶梯差)，15-变宽的间隙(阶梯差)，s-滑动面，r-台面部。