過濾器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種將在相對轉(zhuǎn)動的軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體中含有的異物除去的過濾器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，已知在相對轉(zhuǎn)動的軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)設(shè)置有磁性流體密封，而且在連通由磁性流體密封隔開的2個區(qū)域的通氣孔還設(shè)置有過濾器的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻1、2)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可在抑制為較低摩擦轉(zhuǎn)矩的同時，除去環(huán)狀間隙內(nèi)的氣體中含有的異物。然而，在該結(jié)構(gòu)中，由于磁性流體密封和過濾器各自獨立設(shè)置，存在磁性流體密封和過濾器一起的結(jié)構(gòu)相對較大的問題。另外，利用通氣孔消除兩區(qū)域間的氣壓差，但在對磁性流體密封作用相對較高的壓力時等，仍然存在磁性流體飛散的可能性。
[0003]另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，采用在軸和設(shè)置于殼體的磁極片之間的微小的環(huán)狀間隙中保持磁性流體的、現(xiàn)有技術(shù)中的磁性流體密封。因此，根據(jù)該結(jié)構(gòu)，將從殼體取出的軸再次插入殼體內(nèi)時，需要精密調(diào)整相對于殼體的軸的位置(軸向的位置和徑向的位置)。此時，由于在過濾器中堆積被除去的異物，而需要實施過濾器更換，但由于過濾器在殼體內(nèi)的設(shè)置位置，而需要為了過濾器更換而取出軸。因此，在現(xiàn)有技術(shù)的使用磁性流體密封的結(jié)構(gòu)中，在插入軸時，由于難以在軸的軸向及徑向定位，結(jié)果導(dǎo)致過濾器的更換作業(yè)困難。
[0004]因此提出一種即使在軸產(chǎn)生偏心運動時，也能夠穩(wěn)定保持磁性流體的磁性流體密封(例如，參照專利文獻3)。然而，在該磁性流體密封中，不考慮環(huán)狀間隙內(nèi)的流體體壓力對磁性流體的影響，而作用相對較高的流體壓力時，可能使磁性流體飛散。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開平5-64387號公報
[0008]專利文獻2:實開平1-140072號公報
[0009]專利文獻3:國際公開第2012/105301號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種具有用于除去在相對轉(zhuǎn)動的軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體中含有的異物的、過濾器和轉(zhuǎn)動密封的過濾器裝置，該過濾器裝置可實現(xiàn)裝置的小型化，以及低摩擦轉(zhuǎn)矩和耐壓性，還能夠容易地進行過濾器更換。
[0011]用于解決課題的的方式
[0012]為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的方式。
[0013]S卩，本發(fā)明的過濾器裝置，用于除去在相對轉(zhuǎn)動的軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體中所含的異物，其特征在于，具有:環(huán)狀的過濾器，其設(shè)置在所述軸及所述殼體中的任意一方;和轉(zhuǎn)動密封，其封閉述軸及所述殼體中未設(shè)置所述過濾器的另一方和所述過濾器之間的環(huán)狀間隙，所述轉(zhuǎn)動密封包括:具有柔軟性的環(huán)狀的密封部件和形成磁場的環(huán)狀的磁場形成部件，所述密封部件及所述磁場形成部件中的一方，設(shè)置于所述過濾器，而且，所述密封部件及所述磁場形成部件中的另一方設(shè)置于所述軸及所述殼體中未設(shè)置所述過濾器的另一方，所述密封部件設(shè)置在比所述磁場形成部件靠上游側(cè)，而且，在沿軸向與所述磁場形成部件對置的環(huán)狀的對置部分含浸有磁性流體，因作用于所述磁性流體的磁力而被所述磁場形成部件吸引的所述對置部分與所述磁場形成部件接觸。
[0014]在含浸于密封部件的對置部分的磁性流體，作用從磁場形成部件形成的磁場產(chǎn)生的磁力。此時，對置部分由于位于密封部件的自由端側(cè)，利用該磁力，與含浸的磁性流體一起被磁場形成部件吸引。由此，使具有柔軟性的密封部件變形搖動，從而使對置部分與磁場形成部件接觸。與磁場形成部件接觸的對置部分，利用該磁力對磁場形成部件一直保持按壓，因此，能夠在密封部件和磁場形成部件之間穩(wěn)定地形成環(huán)狀的密封面。另外，使含浸的磁性流體的一部分，利用磁力，進一步被磁場形成部件吸引，并從對置部分滲出。因此，對置部分和磁場形成部件之間的對置面之間，利用中間的磁性流體潤滑。根據(jù)上述，在軸及殼體中未設(shè)置過濾器的另一方和過濾器之間的環(huán)狀間隙，即使在軸和殼體的相對轉(zhuǎn)動中，也能以低摩擦轉(zhuǎn)矩穩(wěn)定地封閉。
[0015]此時，密封部件及磁場形成部件，其一方設(shè)置于過濾器，而且，另一方設(shè)置于軸及殼體中未設(shè)置過濾器的另一方。因此，可在軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)，將過濾器和轉(zhuǎn)動密封設(shè)置為一體。其結(jié)果，將過濾器和轉(zhuǎn)動密封與由其他的部件構(gòu)成的過濾器裝置相比，能夠使裝置小型化。
[0016]另外，密封部件由于設(shè)置于比磁場形成部件更靠上游側(cè)，使環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體的壓力，對密封部件向磁場形成部件方向作用。利用該流體壓力，使密封部件的對置部分進一步按壓向磁場形成部件，從而使密封部件和磁場形成部件之間的密封面的密封性更高。也就是說，流體的壓力有助于提高密封性。另外，流體壓力越高，更強按壓對置部分，從而使密封面的密封性更高。因此，根據(jù)本發(fā)明的過濾器裝置，即使在較高的流體壓力作用時，也能良好地確保轉(zhuǎn)動密封的密封性。也就是說，發(fā)揮較高地耐壓性。
[0017]另外，密封部件由于具有柔軟性，從而在對置部分按壓磁場形成部件的狀態(tài)下，能夠在軸向或徑方向具有一定程度地變形。因此，相對轉(zhuǎn)動的軸及殼體在軸向及/或徑方向的相對位置即使由于軸振動而有一定程度的變化，也能夠較好地維持密封部件和磁場形成部件之間的密封面。另外，由于使密封部件被磁場形成部件吸引，殼體內(nèi)的軸的定位，可在能夠形成被吸引的密封部件和磁場形成部件之間的密封面的范圍內(nèi)確定。因此，根據(jù)本發(fā)明的過濾器裝置的轉(zhuǎn)動密封，與現(xiàn)有技術(shù)的磁性流體密封(在軸和設(shè)置于殼體的磁極片之間的微小的環(huán)狀間隙保持磁性流體的磁性流體密封)相比，軸的插入時的定位更容易。其結(jié)果，在過濾器更換等的作業(yè)中，在需要將軸取出并再插入時，使該作業(yè)容易進行。如果采用將過濾器設(shè)置于軸的結(jié)構(gòu)，利用從殼體將軸取出，從而容易更換過濾器。
[0018]另外，本發(fā)明的過濾器裝置，優(yōu)選，所述磁場形成部件比所述密封部件轉(zhuǎn)動得更快。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，密封部件比磁場形成部件轉(zhuǎn)動得慢或靜止。因此，在與磁場形成部件接觸而變形的密封部件，與使密封部件比磁場形成部件轉(zhuǎn)動得快的情形相比，難以作用離心力。因此，在密封部件，使妨礙該變形的離心方向的力難以作用，從而更容易較好地維持密封部件和磁場形成部件之間的密封面。尤其是，使密封部件靜止，僅使磁場形成部件轉(zhuǎn)動時，即，在使軸和殼體中的任意一方靜止時，在密封部件設(shè)置在靜止的一方時，由于在密封部件未作用離心力，能夠更好地維持密封面。
[0020]另外，本發(fā)明的過濾器裝置，優(yōu)選，所述過濾器由強硬的材料構(gòu)成。此時，強硬的材料例如考慮為金屬和陶瓷等。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可將磁場形成部件及密封部件中的一方直接固定于過濾器，從而能夠使過濾器裝置更小型化。
[0021]另外，本發(fā)明的過濾器裝置，優(yōu)選，所述密封部件使用與所述過濾器相同的材料，與所述過濾器設(shè)置為一體。此時，除去異物的過濾器和含浸磁性流體的密封部件，例如能夠都由多孔質(zhì)的材料構(gòu)成。因此，將上述的材料用于過濾器和密封部件，使密封部件與過濾器一體設(shè)置，這樣能夠減少部件數(shù)，從而能夠使過濾器裝置更小型化。
[0022]另外，本發(fā)明的過濾器裝置，優(yōu)選，所述磁場形成部件為電磁體，所述過濾器裝置還具有控制所述磁場形成部件的磁力的控制單元。按照上述，由于能夠控制作用于在對置部分含浸的磁性流體的磁力，可調(diào)整密封部件和磁場形成部件之間的密封面的密封性。另夕卜，在進行從殼體將軸取出或向殼體插入軸時，能夠使磁場形成部件的磁力消失，從而容易進行上述的作業(yè)。
[0023]另外，本發(fā)明的過濾器裝置，優(yōu)選，還包括，具有連通其上游側(cè)表面和下游側(cè)表面的連通孔的第2磁場形成部件，其是設(shè)置在所述軸及所述殼體中、設(shè)置有所述磁場形成部件的一方，或者，設(shè)有所述磁場形成部件的所述過濾器所設(shè)置的一方的比所述密封部件靠上游側(cè)的位置處的環(huán)狀的電磁鐵，所述控制單元還控制所述第2磁場形成部件的磁力，所述密封部件還在沿軸向與所述第2磁場形成部件對置的環(huán)狀的第2對置部分含浸有磁性流體，因作用于含浸在所述第2對置部分中的磁性流體的磁力而被所述第2磁場形成部件吸引的所述第2對置部分與所述第2磁場形成部件接觸。
[0024]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用控制單元僅對磁場形成部件賦予磁力時，使密封部件的對置部分被磁場形成部件吸引，而在磁場形成部件和密封部件之間形成密封面。在這種情形下，使軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體穿過過濾器內(nèi)。與此相對，僅對第2磁場形成部件賦予磁力時，在密封部件的第2對置部分含浸的磁性流體作用第2磁場形成部件方向的磁力，從而使第2對置部分被第2磁場形成部件吸引而與其接觸，而在密封部件和第2磁場形成部件之間形成密封面。在這種情形下，軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體，首線穿過第2磁場形成部件具有的連通孔。另外，在使第2對置部分與第2磁場形成部件接觸時，密封部件和磁場形成部件分離。因此，穿過連通孔的流體除了穿過過濾器內(nèi)，還穿過密封部件和磁場形成部件之間。因此，在這種情形下，能夠使更多的流體在軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通。也就是說，在不需從流體除去異物時等，可增大環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體的流量。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，具有用于除去在相對轉(zhuǎn)動的軸和殼體之間的環(huán)狀間隙內(nèi)流通的流體中含有的異物的、過濾器和轉(zhuǎn)動密封的過濾器裝置，可實現(xiàn)裝置的小型化，以及低摩擦轉(zhuǎn)矩和耐壓性。另外，該過濾器裝置由于能夠容易地進行將軸取出或插入作業(yè)，從而能夠容易地進行過濾器更換。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的實施例1的過濾器裝置的截面示意圖。
[0028]圖2是本發(fā)明的實施例2的過濾器裝置的截面示意圖。
[0029]圖3是本發(fā)明的實施例3的過濾器裝置的截面示意圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的實施例4的過濾器裝置的截面示意圖。
[0031]圖5是表示實施例的過濾器的固定方法的截面示意圖。
[0032]圖6是表示實施例的過濾器的其他的固定方法的截面示意圖。
[0033]圖7是表示實施例的過濾器的其他的固定方法的截面示意圖。
[0034]圖8是表示實施例的過濾器的其他結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0035]圖9是表示實施例的過濾器的其他的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0036]圖10是表示實施例的過濾器的其他的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0037]圖11是表示實施例的過濾器的其他的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0038]圖12是實施例的磁體的主視圖。
[0039]圖13是實施例的的其他的磁體的主視圖。
[0040]圖14是實施例的其他的磁體的主視圖。
[0041 ]圖15是實施例的其他的磁體的主視圖。
[0042]圖16是具有第2磁場形成部件的實施例的過濾器裝置