滑动部件制造技术

本发明专利技术提供一种滑动部件，在滑动面的轴承特性数宽的范围内提高滑动特性。本发明专利技术的滑动部件的特征在于，多个凹痕(10)的开口直径大致相同，且与其他凹痕彼此独立地设置，凹痕(10)的深度(h)与直径(D)的比设定在1/500～1/10的范围，并且被无规则地配设成滑动面(S)的周向上的单位角度120°内的凹痕(10)的面积率成为8％～50％的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动部件
本专利技术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。
技术介绍
在作为滑动部件的一例的机械密封件中，为了长期保持密封性，必须兼顾“密封”和“润滑”这种相反的条件。近年来，尤其由于环境措施等，为了实现防止被密封流体的泄漏，并且减少机械损失，对降低摩擦的要求进一步增加。作为降低摩擦的方法，试图通过对滑动面施加各种纹理来实现，例如，作为纹理的一种，已知有在滑动面排列凹痕的纹理。例如，在日本特开平11-287329号公报(以下称为“专利文献1”。)中记载的专利技术中，通过在滑动面上形成深度不同的多个凹痕，可获得如下效果，即，由在滑动时介于滑动面与相对滑动面之间的流体中产生的流体轴承压力引起的负荷容量即使伴随着流体温度的变化而在部分凹痕中减少，但在其他的凹痕中增加，因此负荷容量稳定，无论温度变化如何始终保持良好的滑动性。并且，日本特开2000-169266号公报(以下称为“专利文献2”。)中记载的专利技术中，在由烧结而成的陶瓷材料形成的基材的表面形成蒸镀了硬质皮膜的滑动面，且设为在该滑动面具有多个凹痕的结构，由此，实现耐磨性的提高，并且通过凹痕实现液体润滑性的提高。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-287329号公报专利文献2：日本特开2000-169266号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，专利文献1中记载的专利技术着眼于为了无论温度变化如何都始终保持良好的滑动性而设置在滑动面的凹痕的深度，而并没有考察有关凹痕的开口直径与深度的比、及凹痕的面积率对滑动特性(降低摩擦系数)的影响。并且，专利文献2中记载的专利技术中，通过在滑动面上设置凹痕来实现提高液体润滑性，但与专利文献1相同地，并没有考察有关凹痕的开口直径与深度的比、及凹痕的面积率对滑动特性(降低摩擦系数)的影响。本专利技术的目的在于提供一种滑动部件，该滑动部件通过将设置在滑动面的凹痕的开口直径与深度的比设定在指定的范围，并且以凹痕的面积率成为指定的范围的方式进行无规则地配置，从而能够在滑动面的轴承特性数宽的范围内提高滑动特性。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的滑动部件的第1特征在于，在一对滑动部件的彼此相对滑动的至少一侧的环状滑动面上配置有多个凹痕，所述滑动部件中，所述多个凹痕的开口直径大致相同，且与其他凹痕彼此独立地设置，凹痕的深度h与开口直径D的比设定在1/500～1/10的范围，并且被无规则地配设成所述滑动面的周向上的单位角度120°内的所述凹痕的面积率成为8％～50％的范围。根据该特征，能够在滑动面的轴承特性数宽的范围内提高滑动特性。并且，多个凹痕的开口直径大致相同，因此凹痕的加工变得容易。此外，通过将滑动面的周向上的单位角度120°内的凹痕的面积率设定在8％～50％的范围，从而在采用SiC或碳作为滑动部件的材质的情况下，能够最佳化凹痕10的面积率，并且即使采用多孔SiC作为滑动部件的材质的情况下，也能够防止气孔彼此连续地连接。并且，本专利技术的滑动部件的第2特征在于，根据第1特征，所述凹痕的深度h与直径D的比设定在1/400～1/20的范围。根据该特征，能够在滑动面的轴承特性数宽的范围内更进一步提高滑动特性。并且，本专利技术的滑动部件的第3特征在于，根据第1或第2特征，被无规则地配设成所述滑动面的周向上的单位角度120°内的所述凹痕的面积率成为35％～45％的范围。根据该特征，能够将在滑动部件的材质为SiC或碳的情况下的泄漏抑制在最小限度。并且，本专利技术的滑动部件的第4特征在于，根据第1至第3中的任一特征，所述多个凹痕的深度设定为约0.5μm。根据该特征，能够提高低速下的滑动特性。并且，本专利技术的滑动部件的第5特征在于，根据第1至第4中的任一特征，所述多个凹痕的开口直径设定为约100μm。根据该特征，能够在轴承特性数G的值大于7.6×10-8的范围减小摩擦系数。并且，本专利技术的滑动部件的第6特征在于，根据第1至第5中的任一特征，通过旋转滑动测试获得的摩擦系数与轴承常数G(粘度×速度/荷载)的关系中，所述轴承常数G(粘度×速度/荷载)被设定在2×10-9～3×10-7的范围。根据该特征，流体润滑过渡点(Gc点)进入该范围，摩擦系数减小，能够防止成为边界润滑。专利技术效果本专利技术发挥如下优异的效果。(1)多个凹痕的开口直径大致相同，且与其他凹痕彼此独立地设置，凹痕的深度h与开口直径D的比设定在1/500～1/10的范围，并且被无规则地配设成滑动面的周向上的单位角度120°内的凹痕的面积率成为8％～50％的范围，从而能够在滑动面的轴承特性数宽的范围内提高滑动特性。并且，多个凹痕的开口直径大致相同，因此凹痕的加工变得容易。此外，通过将滑动面的周向上的单位角度120°内的凹痕的面积率设定在8％～50％的范围，从而在采用SiC或碳作为滑动部件的材质的情况下，能够最佳化凹痕10的面积率，并且即使采用多孔SiC作为滑动部件的材质的情况下，也能够防止气孔彼此连续地连接。(2)通过将凹痕的深度h与直径D的比设定在1/400～1/20的范围，能够在滑动面的轴承特性数宽的范围内更进一步提高滑动特性。(3)通过被无规则地配设成滑动面的周向上的单位角度120°内的凹痕的面积率成为35％～45％的范围，能够将在滑动部件的材质为SiC或碳的情况下的泄漏抑制在最小限度。(4)通过将多个凹痕的深度设定为约0.5μm，能够提高低速下的滑动特性。(5)通过将多个凹痕的开口直径设定为约100μm，能够在轴承特性数G的值大于7.6×10-8的范围减小摩擦系数。(6)通过旋转滑动测试获得的摩擦系数与轴承常数G(粘度×速度/荷载)的关系中，通过所述轴承常数G(粘度×速度/荷载)被设定在2×10-9～3×10-7的范围，从而流体润滑过渡点(Gc点)进入该范围，摩擦系数减小，能够防止成为边界润滑。附图说明图1是表示本专利技术的实施例1所涉及的机械密封件的一例的纵剖视图。图2是用于说明本专利技术的实施例1所涉及的滑动部件的滑动面的一例的图，图2(a)是滑动面的俯视图，图2(b)是A-A截面的放大图，图2(c)是B-B截面的放大图。图3是说明凹痕所具有的功能的说明图。图4是本专利技术的实施例1所涉及的滑动部件的扩大了滑动面的一部分的俯视图。图5是对本专利技术的凹痕的深度进行说明的说明图。图6是表示通过旋转滑动测试获得的摩擦系数与轴承特性数G的关系的参考图。图7是说明本测试中使用的能够测量滑动转矩的测试仪的概略剖视图。具体实施方式以下，参考附图，并根据实施例对本专利技术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，本专利技术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。实施例参考图1至图5，对本专利技术的实施例1所涉及的滑动部件进行说明。另外，以下实施例中，虽然以作为滑动部件的一例的机械密封件为例子进行说明，但并不限定于此，例如也能够作为一边在圆筒状滑动面的轴向一侧密封润滑油，一边与旋转轴滑动的轴承的滑动部件来利用。另外，将构成机械密封件的滑动部件的外周侧作为高压流体侧(被密封流体侧)、将内周侧作为低压流体侧(大气侧)进行说明，但本专利技术并不限定于此，能够适用于高压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滑动部件，在一对滑动部件的彼此相对滑动的至少一侧的环状滑动面上配置有多个凹痕，所述滑动部件的特征在于，所述多个凹痕的开口直径大致相同，且与其他凹痕彼此独立地设置，凹痕的深度h与开口直径D的比设定在1/500～1/10的范围，并且被无规则地配设成所述滑动面的周向上的单位角度120°内的所述凹痕的面积率成为8％～50％的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.01 JP 2016-1713221.一种滑动部件，在一对滑动部件的彼此相对滑动的至少一侧的环状滑动面上配置有多个凹痕，所述滑动部件的特征在于，所述多个凹痕的开口直径大致相同，且与其他凹痕彼此独立地设置，凹痕的深度h与开口直径D的比设定在1/500～1/10的范围，并且被无规则地配设成所述滑动面的周向上的单位角度120°内的所述凹痕的面积率成为8％～50％的范围。2.根据权利要求1所述的滑动部件，其特征在于，所述凹痕的深度h与直径D的比设定在1/400～1/20的范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：细江猛，井上秀行，根岸雄大，德永雄一郎，
申请(专利权)人：伊格尔工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP