JPS5850363A - メカニカルシ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は固定部と該固定部に関して回転目孔の回転軸間
に形成するメカニカルシール、サラに詳しくはコンプレ
ッサの回転軸の軸封部に形成するメカニカルシール％脣
にカークーラ用糾板式コンプレッサの回転軸の軸封部に
形成するメカニカルシールに通ずるものである。

かかる固定部と回転＠間に形成丁仝メカニカルシールは
、一般に固定部側に気密に固定され、回転軸との間に若
干の間隙を設げ１配設した固定片と、回転＠側に気密に
遅結さ九、回転軸とともに回転ぜしめられる回転片とｔ
Ｍし、回転片を固廻片に圧接ｍｍゼしめることにより、
気体またμ液庫の洩ｉ′Ｌン防止する構成を採用してい
る。−また前記固定片は固定部材に固定される塊状のも
の（シートリング）に形成さｉ１回転ｌ１４ｆｌに固定
片の中心孔中に配設され、回転片は回転軸に気密に装庸
される気′ｆＪ部材を弁じて回転軸に七の中心孔を破談
して鉄屑される環状のもの（従動リングｔ７ｃμ回転リ
ング）に形成され、回転軸に鉄虜されるスプリングの弾
力によつτ該回転片の一表面にｖＡ状に突出ぜしめた環
状のシール而が前記固定片の一表面に圧接摺！ＩＩＬＩ
Ｉせしめられるように構成されるのが一般的な構成でる
る。

上記４蒋成のメカニカルシールは、固Ｗ片および回転片
（ｆ動すング〕に耐摩耗性と強度が表釆されるため、回
転片には焼成カーボン、合成樹脂とカーボンの榎曾材Ｈ
等が使用され、−刀固尼片（シートリング）ｖｃｔａス
テライト、ステンレス、篩珪累岡鉄などが使用されるの
が一般的で必る。

斜板式コンプレッサ、回転式コンプレッサ、レシプロ式
コンプレッサ等のカーターラ用コンプレッサにＩいては
、ガス状の冷媒ｋｌＥＥｍしτ吐出し、コンデンサで凝
縮させ、エバポレータにおいて気化膨張したガス状の冷
媒？再び吸入口からシリンダ内に吸入丁６閉＋Ｊｍ円で
圧縮作用τ行うものである。さらに詳細について斜板式
コンプレッサで祝明丁６と、潤滑油はコンブレツサノー
ウジング内で４化されて、冷媒とともに、ピストンとシ
リンダ間、Ｒ板とピストンシュー間寺のｎ／ｌｙ必装と
１０部分に送られ〇。しかしながら潤滑油の電が多いと
圧縮さｎ７ｃ冷媒とともにコンデンサおよびエバポレー
タ等を含む閉回路を循環してター２の冷却効率を損うた
め、冷媒から＠ｌ−＃油を元金に分離することは至離で
ろるが潤滑油を冷媒から分離するか潤滑油量を減らす要
請がろり、しかもコンプレッサ目体を単載の都合上小型
化＠量化する安梢があるために、オイルポンプτ省略し
たコンプレッサも存在する。

さらにカーターラ用コンプレッサは内燃機関によｆ）駆
動さｉｌ、心ものでめるから、内燃機関のアイドリング
時の毎分５００回転から高速走行時ま７こに急カロ速時
の毎分６５００　　回転筒での広屹な回転数範囲で非逆
常的に運転駆動さｔＬるばかりでなく、その作動条件は
変動が多い。これにカロえてコンプレッサ回転軸の帽封
部分に鉄層される軸封装置（メカニカルシール 滑拙凰を減ら丁ことによジ毬めて困央校となり、該ＩＩ
ＩＩｌｌ封地のメカニカルシールの作動条件は苛酷とな
り、メカニカルシールの摺動部材はコンプレッサを含む
ｌ）８凍卸路円に封入した潤滑油と冷媒のガスのミスト
状混合物による潤滑によるも潤滑不十分でろって、潤滑
７由が摺！ｌｔｌＩ面に弁伍しない固体厳触の回転摺＠
％５ろ生する作動条件となる。

本兄明は上記の点に鑑み、極めて小型の潤滑油ｔメカニ
カルシールの固定片と回転片の間の摺動画に昧Ｍさせて
固体接触のフｔ１廣ｒなくシ、かつガスおよび油の洩ｉ
１．を住めて大幅に減少ゼレめること盆目的と丁４１％
Ｉので必って、目■記メカニカルシールの固定片２よび
回転片の何九か一刀ｔ１その接触摺動向がビッカース硬
さにして３　５　０　Ｈｖ　　以上の硬度で有し、七の
表面に最大長径が６０μｍ５− 以下の微細な孔を形成した金属材料のものとし、かつ前
記孔は、前８ｉ２接触摺動面を先端部に牛住２μｍ　の
丸みｔ何し７ｃ接触針τＭする戎ｌ租さ測疋命により走
査してその粗さ？縦倍率２００００借倒倍率１００倍に
拡大表示させ７ｔ＠ｌさ表示囲巌上に２いて、その表示
曲線の平均祿に平行で±０，２５ｍｉ＋１１ｆｌたレベ
ルのピークカウントレベルＭｋ引き、その低レベルのレ
ベル線を前記衣示曲脈が交叉する２点間においてその尚
いレベルのレベル巌τ前記表示曲線が交叉する点が１回
以上存在したときｔｌつの孔として、前記嶺触摺動面上
における２．５ｍｔｎの測定長につき１００個ないし２
７０個形成されていることｔ特徴とするものでるる。

第１図は本発明を実力するに適したメカニカルタールの
一部欠截１１ｔｌｌ１図、第２図は第り図ｎ−ｎ巌に沿
う断面正面図であって、コンプレッサのシリンダヘッド
等の支承坏１に形成され７Ｃ＠受孔２にはコンプレッサ
等の回転軸６がメカニカルシール４によって四転目仕に
支承されているところｔ示す。

６一 メカニカルシール４のｍ足片（シートリング）５は円環
状の板状材により形成さ九、その局面に形成した環状の
凹蒋６に獣漕ぜしめたＯリング７により前記軸受孔２に
嵌装され、該棚受孔２の局面と固定片５との間で缶にシ
ールする。１ｇ１転軸３に形成した段部にμルス成形さ
九九叉坏８がその中心孔９により回転軸６にほぼ世直の
曲内に係合せしめられるとともに、創記叉体８には狽叙
本の脚片１０に回転軸６にほぼ平行せしめて一体に形成
し、咳脚片１０の目出肩に形成した矢起１１７前記回転
軸６に遊嵌せしめた環状の回転片（回転リング）１２の
外周に形成した凹所１３に係合せしめている。

回転片１２は、ＬｌｉｌＩ記回転＠５に遊嵌される中心
孔１４’ｒＮする環状体に形成され、七の軸方向の一側
面には前記固定片５の接触摺動面１５に接触する環状の
接触摺ｋｉＪＪ面１６が、他側面には環状の座面１７お
よび中ノυ孔１４より大径の凹所１８が−ｔｎ−ｅれ形
成され、前記座面１７にゴム等の環状バッキング１９を
弁しτ塊状の座板２０が軸方向に当接ぜしめられ、該座
板２０と叉俸８との間に螺旋スプリング２１が弁装ぜし
められてその弾力で回転片１２の接触摺ａ面１６【固定
片５の接触摺動面１５に圧接せしめている。なお同転片
１２の凹所１ＢＫμ回転片１２と回転軸３との間ｔシー
ルするＯリング２２が低層ぜしめら九ておジ、固定片５
は軸受孔２の周壁に刻設した環状凹溝に嵌Ｎぜしめた止
め＠２５によってスプリング２１０弾力により支承外１
に関しその位置を定められる。′また回転片１２の接触
摺動面１６には、一端を中モレ孔１４に開口し他端を接
触摺動面１６の牛径刀回のほぼ１／２の位置に達せしめ
た放射状ｓ２４が多数刻設ぜしめられている。

上記のメカニカルシールは、回転＠３が回転すると回転
片１２は支片８との係合によＱ回転＠６に従動同転し、
スプリング２１０弾５刀によｐその接触摺動面１６７固
定片５の接触摺動面１５に摺動ぜしめつつ同転ぜしめら
れ、軸受孔２の気密は両接触摺動面１５．１６および０
リング７．２２によつ１保たれる。

不発明ほかかるメカニカルシールにおいて固定片および
回転片の何ハか一万ｔ１その接触摺動面が、ビッカース
硬さにして３５０　Ｈｖ　以上の硬度τＭし、その我頗
に最長径が６０μｍ　以下の微細な孔を測定長２，５ｍ
１ｉにつ＠１００ないし２７０個形成した金属材料のも
のとするものでろって、上記メカニカルクールにおいて
は固定片を前記金属材料のものとする。

金属材料としては５１日規格による５ＵＪ２ｓＦＣ−２
０，５５５Ｃ材等の焼入れ材訃よび前記材料（焼入ｔ’
ＬＨ）に硬質クロムメッキ層を施したものが接触摺動面
に適する。また前記材料の表面に最長径が３０μｍ以下
の微ｗＩな孔を多数形成する方法として、表面ｔラッピ
ング加工ｋｍし７を後にボリシング〃ロエする方法、シ
ョツトブラスト加工を泥し７を恢にポリ７ング刀ロエす
る方法、１１Ｌ解枡賠（エッチングン刀ロエ’ｋｌした
俊にポリ７ング刀ロエする方法、腐食刀ロエ（エツチン
グ）刀ロエ’に２Ｍした俊にボリシング刀ロエする方法
などが適切でろう。

不発明において固定Ｒ１７′ｃは回転片の接触摺−９− 而（Ｃ形成した孔の数の計数法ｉ’Ｘ次の方法によるも
のとする。即ち先端に半径２μｍ　の球状面ｒ形成した
接触針忙Ｍする表面粗さ測定器（例えば株式会社小坂研
究所製５Ｋ−５Ｃ）τ用い、前記接触針の先端で接触摺
動面を走査し、その出力τ縦＋？！率２００００倍、横
倍率１００倍の惜率で粗さ解析岳（例えば前記の小坂研
究所裂ＡＹ−２２）により記録用紙に粗ざｔめられす表
示曲線τ画かせる。記録用紙に画かｉ″した粗さ表示曲
線上において、その表示曲線の平均線に平行に出力レベ
ルにおいて記録紙上の寸法で±０．２５１１１　＃ＩＩ
ｆまたレベルのピークカウント１ノベル線を平均線の上
下に１本づつ画き、出力１ノベルの低い刀のピークカウ
ントレベルｉｋ前記粗さｔ必られ丁表示曲線が交叉する
点の２点間において、出力１ノベルの向い刀のピークカ
ウントレベル線を前記粗さ表示曲線が交叉する点が１つ
以上存在したときｔｌつの孔として計数する。

即ち第６図にさらに拡大し工示すように記録用紙に画か
れた粗さ表示曲′Ｍ５０の平均線５１の上下に、記録用
紙上の寸法で０．２５１１Ｉｗ離九た平行線５２゜１０
− ５６τ引き、粗さ表示曲線５０が低い１ノベルのピーク
カウントレベル−５２に父又しπ点５４　、５５゜５６
ｊ５７間において、前記粗さ表示曲線５０が置いレベル
のピークカウント１ノヘル線５５と１［ｇＪ以上父メス
ているので、点５４，５５間、点５５゜５６問および点
５６．５７間にそれぞｔ′Ｌ１個の孔が存在し罠として
計数するものとする。上記操作は記録紙上で行う８蒙は
なく、粗さ解析器に前記高低のピークカウントレベルｒ
設足丁れば粗さ解析器に粗さ衣示曲Ｉ諷５０のｉｔ１′
数を行わせることができる。

本発明の特徴を説明する７ζめに、第１図および第２図
に示すメカニカルクールの回転片として、■鰍係にして
、粒子の大きさ１００μｍ９、下の黒鉛粉末で６０％、
粒子の人きき５０μｍ以下の二酸化珪累の＃釆ｒ８％、
残部フェノールｉ１脂の混合物を混線し、埋伏に成形し
１．１７０℃に３いて６５０に〆兇２の圧力下に６分間
金型による刀ｌ圧〃■熱を行い、ついで５００℃で１２
時間７ＩＩｌｌ熱して合成樹脂ｒキュア（縮合）せしめ
て図示の形状に成形せしめ７ｃもの（表面粗さｒＣＣ測
定口０２５朋で０．４μｍＲｚ）’（庇ハ１し、同定片
としてＪ工Ｓ規格輔受鋼５ＵＪ−２材τ便用し、七の接
触摺励囲の刀ロエ力沃を夏えたもの７２梱裏作してそｉ
ｔぞれ前記回転片に組合−ご比較試験７行い、第４図に
試賦祠米ど示し罠。

即ち一刀の画定片はＳＵＪ　−２材により成形し、これ
に焼入れ処理を流した恢、ぞの・厳触摺鯛囲電郁干削刀
ロエし、仄いで粒径０，３μｍ　のアルミナ砥粒子用い
てボリシング加ニレ、他力の固ボ片μ５ＵＪ−２彷にエ
クノ戎形し、これに屍入九処理τ厖した後に粒径２０μ
ｍのアルミナ倣Ｓτ用いてラッピング刀ロエに２１ｆｆ
ｌし、仄いて粒径０．６μｍ　のアルミナは粒を用いて
ボリシング訓工を施し罠。すべての固定片の接Ｍ摺動向
番σ表囲粗ざ０．２−０．４　μｍＲｚ（測だ艮０．２
５　ｍ冨）に仕上げらノ″Ｌ罠。予めこれら画定片の接
触摺動面の表面の孔の数τ前記々云により計数したとこ
ろ、孔のｉＵｌ　３０−２５　Ｄ　／２．５ｍｍでめっ
た。

比軟試験はυト気童１４ＢＣＧのアギンアルプランジャ
型コンプレッサを用い、該コンフ゛レツサの回転軸にメ
カニカル７−ルｒ組込み、冷凍油ｔ１４８ＣＣ封入し、
回転速＄　２０００　　ｒｐｍ、内圧２（仕２、ば７２
荷夏４Ｋｆで１００時間運私し、メカニカルクールよジ
の油洩ｉ″Ｌ重鎗）【測定した。以下コンルツサ油洩ｉ
″Ｌ試験と称するは上記の方法による拙茂ハ試枳ｔいう
。

弗４凶には研削加工で施し罠固足片とラッピング７Ｊｌ
ｌ工を厖した画定片のコンプレッサ油洩れ試験紹来ｔ１
扱）Ｉｌ！ｌＬ３智鯛■の孔の数と７出戊れ重によって
歪埋し九図でろる。研削加工τ流し７ＣＣ固片は四角口
印でわられされ、ラッピング加工τ鬼しπ画定片は丸○
印でろられ妊れている。５ｇ４凶により明らかなように
、ラツヒング力ロエを鬼した固定片を用いたメカニカル
クールの佃戊九ｒ１．０．０５ｇ／１００ｈｒ　　以下
であるのに対し、研削加工を凡した固定片τ用いたメカ
ニカルシールのγ山洩れは表面粗さにおいて顛１者と便
らないにも拘らず０．２８〜０．６２ｇ／１００ｈｒと
極めて大きい。

そこで第４図中に人で示したりＦｌｌ」刀ｌ工τ厖し罠
固足片と、同じくＢで示したラッピング〃ロエτ施−１
６− した画定片とｔ採り上げ、その接触摺動面の主丘或子顕
倣挑写Ｘτ第５凶お工び累６図にそれ七九示す。研削〃
ロエτ題し罠嶺触摺助囲（第５図〕は工具に尤る研削痕
が直線状にはぼ半行に炊つ′″ｃ２９、ボリシング刀ロ
エで七の表面が十滑化され罠としても、依触摺動囲には
長さ２００μｍ　ないし４朋の孔が多数（１８６１固／
　２．５１１↓ｎ）形成されているが、γ山戊力、は大
（０，３１５ｇ／１００ｈｒ、）でめ６゜これにメ寸し
ラツピング力■工ｊｒ：廁し窺俊胆摺励面（第６図りは
表面の孔が最大長径で３　Ｑ　、ｕｍ　以下でりって、
孔の叙（２１’４１園／　２．５　ｍ１１　）とその鉄
は第５因にほぼ等しいが油洩れば極の１小（０，００１
６／１０Ｕｈｒ）でりって、候触摺ａ面に形成される孔
はその形状が油の保Ｍに極めて大なる影響を与え、最大
長径が６０μｍ以下の孔であると油戊九が極めて少いこ
とが証明される。

そこで固に片ン１３ＵＪ　−２材で成形し、これＩｃ焼
入ｆＬ処理（ビッカース硬さ７ｏｏ〜８００　Ｈｖ）τ
施し、その接；強摺動ｍｌに前６己と１司様のラッピン
グ刀日工？ｃｌＦ４した後、１司様のボリンング刀Ω工
ｔｍして−１４− ものｔ前記と１ｒ３」−の回転片と組合ぜ、コンプレッ
サ拙洩九試験τ行い、その紹米ｒ孔の鉄と佃戊れ瀘で竪
埋し罠のが！；＠７凶でろる。第７凶から明らかなよう
に、孔の数が１［＋［Ｊ〜２７０１園／２．５門）１ｍ
ｌ定片τ使用し罠メカニカルシールにあってμ削成れが
［１，０５ｇ／１００ｈｒ　”’Ｃわるのに対し、孔の
叙が１００より少いも（１）訃工び２７０τ超え罠もの
７便用したメカニカルシールの油洩れ電は急激に請人す
る部間を示している。

第７図中に示さ九るＢ、Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｆ（ＤＩ＊ボ片の
接触摺動面の走肴電子顕倣鏡与真τ第６図）よび關８図
ないし第１１凶に示す。Ｂの１ｍｌ建片は第４図に示す
Ｂと同一の固定片でりる。谷固疋片の接触摺動面は、Ａ
の１ｍｌに片は孔の数１５６１固／２．５ｍｍ、７出洩
ｎ　重０　、００１７ｇ／ｌ　００ｈｒ　Ｔ：、Ｄの固
定片（第９図）は孔の数２４２１固／２．５躯、７出洩
ｎ重０．００５２ｖ１００ｈｒ　Ｔ、−ｔ、ｌ”Ｌぞ九
示すのに比し、Ｅの固定片は孔の数８２１固／２，５罰
、τ山洩九重０．０８４２ｇ／１００ｈｒ　　、　Ｄの
固定片は孔の１８．２９４１Ｕ／　２，５　ｗ、油洩れ
量０　、１０３３ｇ７／１００ｈｒと何れも油洩れが人
でめ６゜これら谷面定片の接触描’ａ囲の性状♂：比収
恨討すると、七の六面に形成ｑ　ｔＬ油Ｔ抹Ｍゼしゎ。

罠めの孔の形状が最大長嶺６０μｍ以下の寸法でめれば
、孔の数は１ＬＩＯ〜２７０　ｉ固７２，５關のφβ囲
でろ６場合に７１Ｂ洩れ鼠τ極度には下せしの侍しれ、
また七の範囲外に２い１μ油洩れが者心しく増大するこ
とがわかる。’ｆ　７２：第６凶、第８〜１１図による
と前洩れの少い接触摺鯛囲にＪ？Ｑブる孔の形状はその
ほとんどが最大長径１０μｍ　以下のもので必ることが
Ｖかる。

仄にメカニカルシールの回転片と固定片の接触摺動面は
耐摩耗性が良好でないと長Ｍ便用甲に摩耗してシール性
能が不安ボになることは明らかでろる。荷に接触摺動面
を笠鵬材料で１４成し７ｍｍ合は笠属有利の硬さが耐摩
耗性の天な６要囚となる。

−’ＣＣＴＪＩＢ規格に、ｌ：６５ＵＪ−２、ＦＣ−２
０、５５５Ｃの材を１により固定片を成形するとともに
、５ＵＪ−２に焼入れ処理を行ったもの（第１２凶中日
九ｒＯＪ印であられ丁、以下同じ）、５ＵＪ−２で焼入
れ前のｓの（黒丸「・」印）、ＦＣ−２０に焼入ｉ％　
／Ａ１３４　ｋ　ｈしプζもの（白三角［ハＪ印）、Ｆ
Ｃ−２０で尻入れ削のもの（黒三角ＦＡＪ印〕、５５５
ｃ　Ｖｃｍ　人１’Ｌ　処Ｗ　’ｃ　Ｍし罠もの（白四
角［し旧印）、ＦＣ−２０−Ｃ腕入れＰｉｔｌのもの（
黒四角「−」印）ｐ工びＦＣ−２０（／Ｊ焼入れ処理ケ
施さない固定片の接触摺動面に硬負りロムメッキτ施し
ｔｃもの（白菱形「◇」印）を装作し、前記回転片と組
合せたメカニカルクールについてコンブ１／ツザＩ’ｌ
ｌ戊れ試練τ行った。これら固定片の接触七−動面は自
■台己うッピング〃ロエとポリシング刀口工が施され、
衆１１［ｉ粗さは０．２〜０．４μＲｚ　（創建長さ０
．２５　ｍｌＫ　）　　に調螢されておジ、表面の孔の
鉄は１５０〜２２０個／２，５ｍｍｒめつた。

上記試験結果を第１２図に、固定片のビッカース硬さｔ
横軸に、剖洩九電を縦軸にしτ示すと、焼入れ処理ｆ′
ＩＭざない固定片は硬さ３００１（ｖ　以下でろって油
洩ｉ１．は極めτ不女定でわ口が、ＦＣ−２０材τ焼入
れした固定片はイ便さ６６０〜４００Ｈｖ　　で削成九
に０．０５５ｇ／１００ｈｒ　　以下と力為な９低い値
ｒ示し、ＳＵＪ　−２材、　５５５Ｃ材の焼入れ処理し
た固定片およびイ便寅りロムメッキｋＭＬ罠固定片１７
− は、硬さも５５０ＨｖＪｄ上で油（５１４１は０．０２
ｇ／１００ｈｒ以下という他めて父ｉた効果ｔボした。

第１２凶７Ｊ）られかるよ）Ｋ、孔の畝が１５０〜２２
０．４同／２．５關であると＠は、金Ｍ４材料の接触摺
鯛面は焼入１１．材の硬度以上即しビッカース硬式にし
て６５０ＨＶ以上でろ九ば？’ａｌ戊ｎ２看るしく減少
さぞΦごとがでさ、特に！：＋　５０　ＨＶ　　以上の
ものτ便用すると削成九を激減させることがυη為り。

以上の事央から判明するよりに、メカニカルシールの固
定片と回転片との接触摺鯛面に２げゐ油洩れば、該接触
摺動面を可能な眠り十ｍに〃ロエすることにエフ低く押
えることができるとするのが通常の概念であるか、第４
図かられがるよ５Ｋ。

同−有利で用いほぼ同一の衣［ｍ粗さく０．２〜０．４
μｍＲｚ）に仕上げ、かつ接触摺動面において油を保有
して潤滑−ぜしめる孔の数がｅ±ぼ同−叙（１６０〜２
５０　ｉｌａ、／　２．５　ｉｎ　）　−Ｃｈ　６ｍＢ
ｍｍ面−Ｃｈｆ）１１％。

咳面の加工の差異による孔の形状が最大長径２００μｍ
　以上という艮いものでめる物曾ｖｃは佃戊九量が０．
２８σ１００ｈｒと人で必り、孔の形状ｒ厳人艮径１８
− が５０μｍ　以下のものとすることによって藺洩れ＊　
’（０、０５ＦＶ／１００ｈｒ　ｐ下という１１．　Ａ
　Ｉｔ　’ｔ％　Ｆｌ’ｆ２　Ｔ　Ｗ　Ｍさぜにとが可
能でめ６゜ 葦７′ｃ回−材靭の両足片の接触摺動面を凹−力沃によ
りカロエする場合でめっても、第７図かられかるように
、その表面の孔の数が１００個／２．５朋より少い場合
葦π［２７０１固／　２，５　ｌｎｍ　＜超える場合ｖ
ｃホ、１００−２７０１１ｆｆｉ／　２．５　ｍｍ（Ｄ
ｆＬ、に’；４ｊＴ　６接触摺動向を形Ｊ戊した場合に
比し看るしく旧洩れが積大すること、筐た固定片の扱触
抽鯛面τ同一方法により加工する場合に２いても第１２
図かられかるように金Ｘ材別の伏匿が５５　［Ｉ　Ｈｖ
　　より下回る場合には摩れによる佃洩れが増大すると
ころから、ビッカース硬さにして５５０　Ｈｖ　　以上
の螢属材料に、そのｐ面に１００〜２７０　個／　２．
５ｍｍの数の孔？形成ぜしめると凌九た削成九防止τ行
わせることができる。

ここに接触摺動面の刀ロエ方法ｒ異らせた不りら明の実
測例を説明する。

第１実施例 ＳＵ、Ｔ　−２、ＷＫより固定片を成形し、ビッカース
硬さで７００〜８０　Ｄ　Ｈｖ　　となるように焼入れ
処理する。

焼入れさｉ″した固定片の接触摺動面に、粒径２０μｍ
　のアルミナ（Ａ１２０５．ｌ砥粒を用いてラッピング
刀ロエｋｍし、次いで粒径０．６μｍ　のアル２す砥粒
を用いてポリシング刀ロエした。その表面の定食′１子
顕微鏡写真は第６図に示すとおりでろって、孔の数は２
１４１固／２．５朋でめつπ。

この固定片ｔ、Ｎ重％にして、粒子の大きさ１００μｍ
以下の黒鉛粉末’ｆ６０％、粒子の大きさ５０μｍ以下
の二酸化珪累粉禾τ１０％、残部フェノール樹脂の混合
物音混練し、成形し、１７０’Ｃにおいて５５０　Ｖｃ
ｍ”　　の圧力下において３分間力口圧加熱し１次いで
１９０℃で１２時間加熱してキュアぜしめた回転片と組
み′８′ゼπ。

コンプレッサ洩媚れ試験結果は、前洩れ重は０．００２
１　ｇ／１００ｈｒ　　でめった。

またラッピング〃■工に用い／ｂ砥粒の粒佳、槓腿およ
びラッピング刀ロエの条件ｆＫえることにより、接触摺
動面の孔の形状、数ｒ制（２）することが可能でろ６゜ 第２実流例 第１−Ａ月例と同一の焼入れさｎた固定片の嵌触摺ｙＪ
Ｊ面に、粒径６０μｍ　のアルミナは８を用いて７ヨツ
トプラスト刀ロエτ鬼し、さらに粒径０．３μｍのアル
ミナ砥粒子用いてボリンング加工した。その表面のボｆ
電子顕微説写真は第１５図に示すとおりでめつ１、孔の
数は１４２１固／　２，５關でめったＯ この固定片ン第１実厖例と同一のＬｇ１私片と組甘ぜ、
コンプレッサＹｌｌ］洩ｉ１．試威ン行い、τ出洩れ重
は０．００８　ｇＪ／１００ｈｒでめつ罠。

またショツトブラストに用いる砥粒の粒径、種類、１１
ζはショットツブラスト刀ロエの条件を変えることによ
り、接触摺動面の底面性状τ制（至）し得る。

第６央流例 第１央鬼例と同一の焼入れさｉ′Ｌ九固足固足片触摺動
面に、硝虚５％水浴漱τ用い、５アンペアのｍ流により
２．５分エツチングする電解研磨加工τ−２１− 行い、七〇慄粒径０．６μｍ　のアルミナ砥粒を用いて
ポリソング／Ｉｎ工し罠。七の衣而の主食亀子顕微鏡写
真に第１４図に示すとおりでりって、孔の数は１８８個
／　２，５　ｍｍでめつ罠。

この固定片ｒ第１央画例と同一の回転片と組合せ、コン
プレッサ油洩れ試練τ行ったところ、油洩れ重は０．０
０４５　Ｆ！７１１］Ｏｈｒ　　でめった。

また′峨屏条件に工って候ノ吐摺励囲の次面注状τ制御
することか可能でめる。

第４央厖例 第１央適例と同一の焼入れさｆｌ、た固定片の接触摺動
面に、垣酸３０％、硫ば４０チ、西瓜化炭素５．５％、
硝酸０．５％、残部水の腐貢漱τ用いてエツチングする
贋負刀ロエを施し、その恢粒往０，３μｍのアルミナ砥
粒τ用いてボリシング加工し罠。その表面のボ食電子顕
微鏡写真に第１５図に示すとおりでろって、孔の数は１
０１１固／　２．５　ｍｍでめつ罠。

この固定片【第１笑九例と同一の回ｊ伝片と組合ぞ、コ
ンプレッサ前桟れ試験を行ったところ、旧−２２− 洩１”Ｌ　＠　［］、０１０５　ｖｌｏｏｈｒ　　でめ
つ罠。

ま７ｃ脚食加工乗件τ戻えることによって侭触描鯛面の
性状τ１ｖｌＪ１卸することができる。

さらに金属材料による接肚摺鯛囲忙面足片に設けるか可
動片に設けるかは単に相応的な関係のみのことでろ乙の
で、固定片？金属材料で作りその接触摺動面を前記硬さ
、孔の形状、孔の数とし、回転片ｒ黒鉛ケ工材とｆ′る
ものとすめに代えて、固定片τ黒鉛τ土材とする材料で
成形し、回転片τビッカース硬さ５５０　Ｈｖ　　以上
の硬度ｋＮＬ、最大長径が６０μｍ以下の微細な孔を次
面に１００〜２７０１固／２．５問形成したものとして
ｔ同体の後足た油戊２を防止効果が得られる。

ここに黒鉛を土材とする材料とは、Ｍ菖チにして、粒子
の人きざ１０Ｌ１μｍ以下の黒鉛粉本に４０〜ＩＯ％、
粒子の大さざ５０μｍ以下の二酸化珪系、シリケート、
窒化ホ゛ロンの一種または二咄以」二の務玩刀日揮］　
盆　２〜１５　％　、　タ兄部ｔ　フ　ェノ　−　ル１
１１“月盲、エポキシ樹月旨、ポリイミド但（月ぽ筐尺
はフラン樹Ｂ行の樹脂成分とし、その混合物ン成形し、
〃口出加熱して硝１］ＭＪ戎分てキュアぜしめたもので
ある。樹脂Ｊ成分はフェノール（珂月旨が最も逸して分
り、ＤｉＪｍ己ｌ成形工程は、金型中においてほぼ１７
０℃の温度で３５０　Ｋ％ｑｎ２　　の圧力下において
６分間力ロ圧訓熱し、その仮３００℃前板の編成で１２
時出］目Ｕ仮力ロ熱して４Ｄ＝ｆ　ｌ１ｔｆ成分ｔキュ
アするとよい。

４　凶囲の量率な脱明 第１図ｒＬ不兄明を実施するに通丁心メカニカルシール
の一例の一部欠截１ｔｔａ而区１、第２図は第１図■−
■艇に沿う断面正面図、第６図は不発明に基く孔の数の
計数刀式盆示す＃！凶、第４図は接触摺動面の孔の形状
の差異による孔の数ｔγ山洩九との関係で示す線図、第
５図および第６図に第４図中人お上びＢに示すものの豊
触摺＠面の尼畳電子顕倣鏡写真、第７図は接触摺動面の
孔の数と油戊れとの関係τ示す線図、第８図ないし第１
１図は第７図中にＣ，Ｄ、Ｅ、、］？’に示すものの接
触摺動面１（１ の走査電子顕微鏡写真、第１２図は接触摺動面を形成す
る基材の硬さと？ｉｌ］洩れとの関係τ示す線図、硝１
３図ないし舘１５図は接触摺動面ｒ形成する方法τ異ら
せた央九例における接触摺動面の足置′ｄ子顕微鏡写真
でめる。

なお図中　２は＠受孔 ４にメカニカル７−ル ５は固定片 １５μその接触？Ｉｉ動而 １面は回転片 １６はぞの接触摺動− τ−ｆ：ｉ′Ｌぞ九示すものでろ心。

２５− （門ｏｏ＋／ｇ）各■、歇明 （門ｏｏ＋／ｇ）蚤ｖｌ、ぐ叫 手続補正書 特許庁長官　島　１）春　樹　殿 １、　事件の表示 昭オ［５６年特許願第１４７２４４号 Ｚ　発明の名称 メカニカルシール ６、　補正をする者 代表者犬塚隆之 ４、　代理人　〒１０２ ５　補正の対象 ６、　補正の内容 （１）切面（薔編１５頁第１４行に、「Ａの固定片は」
とあるを、「Ｃの固定片は」と補正する。

（２）同第１５頁第１９行に、Ｉｎの固定片けｊとある
を、「Ｆの固定片は」と補正する。

（８）　Ｉｉ′ｊＪ第１７頁第３行および第４行に、ｒ
ｐｃ−２０」とあるを、それぞれｒＳ５５０Ｊと補正す
る。

（４）同第１５頁第１９行に、「μＲｚ　Ｊとあるを、
「μｍＲｚ　Ｊと補正する。

（５）委任状を別添のとおり提出する。

　２　− １、　事件の表示 昭オ１５６年特許願第１４７２４４号 Ｚ　発明の名称 メカニカルシール ６、補正をする者 代表者　犬　塚　隆　之 ４、代理人〒１０２ ６、　補正の対象 明細書中発明の詳細な説明の欄、図面の簡単な説明の欄
、および願ｔｉＦＫ添付の図面。

乙　補正の内容 （１）明細書第１４頁第５行に「示す０」とめるを、「
示す（以下写真はこれを模写した図面を用いて示す）。

」と補正する。

（２）同第２４頁第１５行、第２４頁第１８行、第２５
頁第２行に記載の「写真」とあるを、「写真を模写した
図」と補正する。

（８）図面中第５図、第６図、第８図、第９図、第１０
図、第１１図、第１３図、第１４図、第１５図を別紙の
とおりに補正する。

　２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （υ固定部に取りつけられる固定片と、前記ｌ＠是都に
   関し回転目孔の回転軸に取りつけられ、岨回転軸ととも
   に回転ぜしめられて前記固定片の一面に摺疵目仕に圧接
   せしめられる回転片とτ石し、前記固定片と１ｇ１転片
   との摺動回転により摺動部の気ｖＩｔ株待すべくなした
   メカニカルシールにおいて、 前記固定片および回転片の倒れか一刀ｔ、七の嶺Ｍ摺鯛
   面がビッカース硬さにして３５　Ｄ　Ｈｖ　以上の硬度
   を有し、その表面に最大長径が６０μｍ以下の微Ｉ１．
   １１１な孔を形成した金鵬材料のものとし、かつｌＩＪ
   記孔は、前記接触摺動面、を先端部に半径２μｍ　の丸
   みｔ付し７Ｃ接触針を有する表面粗さｄｌｌｌｌ尼器に
   よｐ足畳してその粗さｔ縦倍率２００００借倒倍率１０
   ０倍に拡大表示きゼ罠粗さ表示曲線上において、−ｆ：
   の表示曲線の平均線に平行で±０．２５朋謔九たレベル
   のピークカウントレベル線を引き、その低レベルのレベ
   ル腺を前記表示曲線がメス丁心２点間においてその向い
   レベルのレベル−τ前記表示曲勝がメスする点が１回以
   上存孔し罠とき７１つの孔として＝ｉ欽したとき、前記
   接触摺動面上における２、５鴎の測定長につき１００個
   ないし２７０個形成されていることに％徴とするメカニ
   カルシール。