"APARELHO DE FILTRO DE ÓLEO"
FUNDAMENTOS
A presente invenção refere-se a um aparelho defiltro e, particularmente, a um aparelho de filtro para fil-trar fluidos para um motor. Mais particularmente, a presentedescrição refere-se a um aparelho de filtro de óleo parafiltrar óleo de motor.
Os filtros de óleo são usados a bordo de veículose em outros sistemas de transporte contendo aparelho pararemover sólidos indesejados ou outros contaminantes do óleo.Os filtros de óleo são fornecidos para limpar o óleo usadoem motores de veículos.
SUMÁRIO
Um aparelho de filtro de óleo de acordo com a pre-sente descrição compreende um alojamento formado para inclu-ir uma região interna e uma abertura e uma válvula de drena-gem. A válvula de drenagem é posicionada na região internapara movimento com relação ao alojamento entre uma posiçãoaberta, que permite ao óleo drenar para fora da região in-terna através da abertura, e uma posição fechada, que blo-queia a drenagem de óleo para fora da região interna atravésda abertura. 0 aparelho de filtro de óleo inclui um módulode filtro posicionado na região interna do filtro de óleo eum atuador de válvula acoplado ao módulo de filtro. 0 apare-Iho de filtro de óleo inclui um dispositivo anti-rotação po-sicionado para bloquear a rotação do módulo de filtro comrelação ao alojamento para guiar o atuador de válvula em co-municação com a válvula de drenagem para mover a válvula dedrenagem para a posição fechada quando o módulo de filtro éinstalado na região interna.
Em modalidades ilustrativas, o dispositivo anti-rotação inclui uma estria anti-rotação e um entalhe de re-cepção de estria. A estria anti-rotação é acoplada ao aloja-mento e posicionada na região interna. 0 entalhe de recepçãode estria é formado no módulo de filtro. A estria anti-rotação é posicionada dentro do entalhe de recepção de es-tria para bloquear a rotação do módulo de filtro com relaçãoao alojamento, para guiar o atuador de válvula em comunica-ção com a válvula de drenagem para mover a válvula de drena-gem para a posição fechada quando o módulo de filtro é ins-talado na região interna.
Aspectos adicionais da descrição se tornarão evi-dentes para aqueles versados na técnica pela descrição deta-lhada seguinte das modalidades ilustrativas exemplificando, omelhor modo como presentemente entendido.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A descrição detalhada refere-se particularmente àsfiguras anexas, nas quais:
a Figura 1 é uma vista em perspectiva de um apare-lho de filtro de óleo com uma parte do alojamento de filtrode óleo recortada para mostrar um módulo de filtro localiza-do em uma região interna formada no alojamento e para mos-trar uma estria anti-rotação vertical anexada a uma paredeinterna do alojamento e disposta para estender-se em um en-talhe de recepção de estria formado no módulo de filtro parabloquear a rotação do módulo de filtro em torno de um eixovertical no alojamento;
a Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida decomponentes usados para formar o aparelho de filtro de óleoda Figura 1 mostrando a estria anti-rotação vertical locali-zada na região interna do alojamento e mostrando o entalhede recepção de estria formado em uma tampa terminal incluídano módulo de filtro e disposta para estar debaixo de um car-tucho de filtro também incluído no módulo de filtro;
a Figura 2a é uma vista em perspectiva mostrando omódulo de filtro acoplado a uma parte de cobertura do aloja-mento e um usuário agarrando a parte de cobertura para ori-entar o entalhe de recepção de estria com relação à estriaanti-rotação, de modo que um atuador de válvula acoplado àtampa terminal formada para incluir o entalhe de recepção deestria automaticamente se alinha com a válvula de drenagemdo aparelho de filtro de óleo quando a parte de cobertura éacoplada a uma parte de base do alojamento;
a Figura 3 é uma vista em corte tomada ao longo dalinha 3-3 da Figura 1 mostrando o movimento do módulo defiltro na parte de base do alojamento de filtro durante amontagem do aparelho de filtro de óleo e mostrando a orien-tação do módulo de filtro na região interna do alojamento,para fazer com que uma extremidade superior da estria anti-rotação vertical se estenda no entalhe de recepção de estriaformado na tampa terminal mais inferior no módulo de filtro;
a Figura 4 é uma vista em corte ampliada similar àFigura 3 mostrando a colocação de uma extremidade inferiorda estria anti-rotação vertical no entalhe de recepção deestria para bloquear a rotação do módulo de filtro em tornode um eixo vertical se estendendo através do aparelho defiltro de óleo, uma vez que o módulo de filtro foi movidodescendentemente para uma posição completamente instalada noalojamento para comunicar com a válvula de drenagem subja-cente ao módulo de filtro;
a Figura 5 é uma vista em corte tomada ao longo dalinha 5-5 da Figura 4 mostrando a estria anti-rotação inclu-ida no alojamento de filtro se estendendo radialmente paradentro do entalhe de recepção de estria formado na tampaterminal do módulo de filtro;
a Figura 6 é uma vista ampliada de uma parte daFigura 5;
a Figura 7 é uma vista em corte similar à Figura 4mostrando a abertura da válvula de drenagem para drenar oóleo armazenado em uma câmara formada no alojamento em res-posta ao movimento ascendente do módulo de filtro no aloja-mento; e
a Figura 8 é uma vista em corte similar à Figura 4mostrando outra modalidade da válvula de drenagem subjacenteao módulo de filtro.
DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS
Um aparelho de filtro de óleo 10 mostrado, porexemplo, nas Figuras 1, 2 e 2a é configurado para filtraróleo para um motor de veículo 11 ou outro sistema usandoóleo. 0 aparelho de filtro 10 inclui um alojamento 12, ummódulo de filtro de óleo 14 para filtrar óleo dentro de umaregião interna 15 do alojamento 15, uma válvula de drenagemde dreno rápido 18 e um atuador de válvula 24 acoplado aomódulo de filtro de óleo 14. 0 aparelho 10 inclui um dispo-sitivo anti-rotação 22 posicionado para bloquear a rotaçãodo módulo de filtro 14 com relação a uma parte de base, defundo 30 do alojamento 12 para guiar o atuador de válvula 24em comunicação com a válvula 18 a partir para mover a válvu-la 18 de uma posição aberta (ver Figuras 3 e 7) permitindoque o óleo drene da região interna 15 através de uma abertu-ra de drenagem 26, para uma posição fechada (ver Figura 4) ,bloqueando o óleo de fluir para fora da região interna 15através da abertura de drenagem 26 quando o módulo de filtro14 é instalado na região interna 15. 0 dispositivo anti-rotação 22 inclui uma estria anti-rotação 72 acoplada à par-te de base 30 e um entalhe de recepção de estria 74 formadono módulo de filtro 14 para receber a estria anti-rotação 72.
0 alojamento 12 inclui uma parte de cobertura detopo 28 e uma parte de base 30, como mostrado, por exemplo,nas Figuras 1, 2 e 2a. A parte de cobertura 18 inclui roscas36 para engatar as roscas correspondentes 3 8 da parte debase 30 para acoplar a parte de cobertura 28 na parte debase 30. A parte de cobertura 28 e a parte de base 3 0 coope-ram para prover a região interna 15.
A parte de base 30 inclui uma parte de receptáculo32 e uma parte de flange de montagem 34. A parte de receptá-culo 32 recebe o módulo de filtro 14 em uma câmara de filtro16 da região interna 15 e a válvula 18 em uma câmara de vál-vula 20 da região interna 15. A parte de flange de montagem34 recebe parafusos 33 para acoplar o aparelho de filtro 10a um bloco de motor 35 do motor 11.
A parte de receptáculo 32 inclui uma parede Iate-ral 76 e uma parede de fundo 81, como mostrado, por exemplo,nas Figuras 2 e 2a. A parede lateral 76 circunda o módulo defiltro 14 e inclui uma parte roscada superior 83 formadapara incluir roscas 38 e uma parte não roscada inferior 85.
A estria 72 é acoplada a e se estende radialmente para den-tro a partir da parte não roscada 85. A estria 72 é formadamonoliticamente com a parte não roscada 85 e se estende en-tre a parte roscada 83 e a parede de fundo 81.
A parede de fundo 81 é formada para incluir a câ-mara de válvula 20, a abertura de drenagem 26 e uma passagemde entrada 39. A válvula 18 é acoplada à parede de fundo 81e posicionada dentro da câmara de válvula 20. A passagem deentrada 3 9 recebe óleo não filtrado do motor 11 e o introduzna câmara de filtro 16. A parte de receptáculo 32 adicional-mente inclui uma coluna de saída 42 acoplada à parede defundo 81 para engatar uma vedação anular 54 do módulo defiltro 14. A parte de receptáculo 32 é formada para incluiruma passagem de saída 40 para descarregar o óleo filtrado dacâmara de filtro 16. A coluna de saída 42 provê parte dapassagem de saída 40.
0 módulo de filtro 14 inclui um meio de filtro 44para filtrar contaminantes do óleo, uma primeira tampa ter-minal de topo em geral anular 46 e uma segunda tampa termi-nal de fundo em geral anular 48, como mostrado, por exemplo,nas Figuras 2, 2a, e 3. De modo ilustrativo, as tampas ter-minais 46, 438 são feitas de material plástico e o meio defiltro 44 é acoplado às tampas terminais 46, 48 por proces-sos de ligação por infravermelho seu contato, ou de outrosprocessos de ligação, tal como ligação com placa quente.
0 módulo de filtro 14 adicionalmente inclui umtubo central 58, como mostrado, por exemplo, nas Figuras 2 e2a. 0 tubo central 58 inclui um corpo 62, um flange de topoanular 64 acoplado a uma parte de topo do corpo 62 e um anelde dedos flexíveis 66 para engatar um bujão de engate 67 daparte de cobertura 28 em um entalhe 69 do bujão 67. O flange64 assenta em uma superfície de topo da tampa terminal detopo 46 para posicionar o corpo 62 dentro do módulo de fil-tro 14 em uma câmara de óleo filtrado 68.
O tubo central 58 é formado para incluir uma fendaanular 70 para receber uma parte de fundo de um elemento deorientação 60 tal como uma mola. Uma parte superior do ele-mento de orientação 60 circunda o bujão de engate 67. O ele-mento de orientação 60 orienta o módulo de filtro 14 descen-dentemente para a válvula 18, de modo que um êmbolo 100 daválvula 18 é impelido para a posição fechada quando a partede cobertura 28 é acoplada à parte de base 30. Detalhes adi-cionais do tubo central 58, da mola 60 e do bujão de engate67 são descritos na Publicação Internacional WO 01/12294 Ale Pedido de Patente U.S. N°. 09/637.187, as descrições dosquais são aqui incorporadas por referência.
A tampa terminal de fundo 48 inclui uma parte in-terna 50 e uma parte externa 52 cobrindo a parte interna 50,como mostrado, por exemplo, nas Figuras 3 a δ. A vedação 54é acoplada à parte externa 52 para vedar contra a coluna desaída 42 para bloquear o óleo de fluir entre a coluna de sa-ída 42 e a tampa terminal de fundo 4δ. A parte externa 52 datampa terminal 46 inclui um flange periférico anular 76,como mostrado, por exemplo, nas Figuras 2 a δ. 0 flange 76 éformado para incluir o entalhe 74.
A estria 72 engata o entalhe 74 durante a instala-ção do módulo de filtro 14 e a operação do aparelho 10, comomostrado, por exemplo, nas Figuras 5 e 6. Na área do entalhe74, o flange 76 inclui uma parede traseira voltada radial-mente para fora 84 e paredes laterais 86 voltadas uma para aoutra. A parede traseira 84 e as paredes laterais 86 coope-ram para prover o entalhe 74. A estria 72 inclui uma parededianteira voltada radialmente para dentro 80 e paredes late-rais opostas 62 voltadas para longe uma da outra. A parededianteira 60 e a parede traseira 64 engatam deslizantementeuma na outra e as paredes laterais 82 engatam deslizantemen-te paredes laterais correspondentes 86. A estria 72 e o en-talhe 74 cooperam assim para fornecer um dispositivo parabloquear a rotação do módulo de filtro 14 com relação à par-te de base 3 0 para guiar o atuador de válvula 24 em comuni-cação com a válvula 18, para posicionar a válvula 18 na po-sição fechada quando o módulo de filtro 14 é instalado na regi-ão interna 15.
0 atuador de válvula 24 é acoplado a e se estendepara baixo a partir de uma superfície voltada descendente-mente 88 da parte externa 52 da tampa terminal de fundo 48,como mostrado, por exemplo, nas Figuras 3, 4, 7 e 8. 0 atua-dor de válvula 24 é posicionado entre o flange radialmenteexterno 78 e um flange radialmente interno 89 da parte ex-terna 52. 0 atuador de válvula 24 é ilustrado como tendo umformato cilíndrico e inclui uma parede lateral 92 se esten-dendo descendentemente a partir da superfície 88. A paredelateral 92 inclui uma face terminal 94 para engatar uma su-perfície de topo 96 de um disco 98 do êmbolo 100 da válvula 18.
O atuador de válvula 24 possui um eixo longitudi-nal 90 que é paralelo a um eixo longitudinal central 79 demódulo de filtro 14 e um eixo longitudinal 77 da estria 72(ver Figuras 3 e 7) . 0 atuador de válvula 24 é uma colunaque fornece um dispositivo para atuar a válvula 18.
A válvula de drenagem 18 inclui um invólucro 110,êmbolo 100 e mola de válvula 13 0, como mostrado, por exem-plo, nas Figuras 3, 4 e 7. O êmbolo 100 e a mola de válvula130 são alojados dentro do invólucro 110 na modalidade mos-trada nas Figuras 3, 4 e 7. O invólucro 110 é formado paraincluir um abertura de topo 112 para receber o atuador deválvula 24 dentro do invólucro 110, aberturas de entrada la-terais 114 para introduzir óleo dentro do invólucro 110 euma abertura de saída de fundo 116 para drenar óleo a partirdo invólucro 110.
0 êmbolo 100 inclui o disco 98, uma haste de topo118 acoplada a e se estendendo para cima a partir da super-fície de topo de disco 96, e uma haste de fundo 12 0 acopladaa e se estendendo para baixo a partir de uma superfície defundo 122 do disco 98. Uma superfície de fundo 124 da hastede fundo 12 0 engata um assento de válvula 126 de um rebordode fundo 128 do invólucro 110 para bloquear que óleo fluaatravés da abertura de saída de fundo 116 e da abertura dedrenagem 26 do alojamento 12. A mola 130 da válvula 18 enga-ta o rebordo de fundo 128 e a superfície de fundo 122 dodisco 98 para orientar o êmbolo 100 para longe do assento deválvula 126. 0 atuador de válvula 24 se estende através daabertura de topo 112 para engatar o êmbolo 100, como mostra-do, por exemplo, na Figura 4. Quando o êmbolo 100 engata oassento de válvula 126, a parede lateral 92 do atuador deválvula 24 circunda a haste de topo 118 e a face terminal 94engata a superfície de topo 96 do disco 98 na modalidademostrada na Figura 4.
O atuador de válvula 24 é útil com uma variedadede válvulas de drenagem. Por exemplo, o atuador de válvula24 é também útil com uma válvula de drenagem 218, como mos-trado, por exemplo, na Figura 8. A válvula 218 é similar àválvula 18, exceto quando indicado de outro modo, de modoque numerais de referência iguais referem-se a componentesiguais. A válvula 218 não possui o invólucro 110 da válvula18. Um êmbolo 200 da válvula 218 possui uma haste de topo118, um disco 98 e uma haste de fundo 220 para engatar umassento de válvula 226 do alojamento 12. A mola 130 orientao êmbolo 220 para longe do assento de válvula 226. Um anelretentor anular 230 é acoplado à parte de receptáculo 32para manter a válvula 218 dentro da câmara de válvula 20.Durante a montagem do aparelho 10, o módulo defiltro 14 é acoplado à parte de cobertura 28 quando colocadosobre o tubo central 58. O módulo de filtro 14, a parte decobertura 2 8 e o elemento de orientação 60 cooperam parafornecer uma unidade de módulo de filtro 19, como mostrado,por exemplo, na Figura 2a. Um usuário 17 agarra a parte decobertura 28 e gira a unidade de módulo de filtro 19 em umadireção indicada tanto pela seta 27 quanto pela seta 29 paraposicionar a estria 72 dentro do entalhe 74. Posicionar aestria 72 dentro do entalhe 74 alinha automaticamente o atu-ador de válvula 24 e o embolo 100 ao longo de um eixo 134.Quando o usuário 17 avança o módulo de filtro 14 na câmarade filtro 16 em uma direção indicada pela seta 132 na Figura3, a estria 72 e o entalhe 74 cooperam para guiar o atuadorde válvula 24 ao longo do eixo 134 de modo que o módulo defiltro 14 e, assim, o atuador de válvula 24, não girem comrelação à parte de base 30. O atuador de válvula 24 é assimguiado para se estender através da abertura 112 em engatecom o êmbolo 100, a fim de mover o êmbolo 100 contra umaforça de orientação gerada pela mola de válvula 13 0, de modoque o êmbolo 100 assenta apropriadamente no assento de vál-vula 126 e não está "inclinado" ou "desalinhado" (o que po-deria levar ao engate incompleto com o assento de válvula126). Quando a parte de cobertura 28 é aparafusada na partede base 30, a estria 72 e o entalhe 74 continuam a bloqueara rotação do módulo de filtro 14 e do atuador de válvula 24com relação à parte de base 30.O módulo de filtro 14 é removido da parte de base30 retirando a unidade de módulo de filtro 17 manualmente emuma direção indicada pela seta 138 na Figura 7. A mola deválvula 130 força o êmbolo 100 para longe do assento de vál-vula 126 para drenar óleo da região interna 15 através daabertura de drenagem 26 quando o módulo de filtro 14 é remo-vido da região interna 15. Durante a drenagem, o óleo fluiatravés das aberturas de entrada laterais 114 e a aberturade saída de fundo 116 do invólucro 110.