CN102470292B - 过滤器 - Google Patents

Abstract

说明一种尤其用于汽车、工业用发动机的过滤器（10）特别是可换式过滤器，尤其是油过滤器、燃油过滤器或冷却剂过滤器，具有过滤器壳体（18），在过滤器壳体中安装有过滤部件（30），该过滤器壳体具有与顶盖（72）连接的端侧的连接端（16），该连接端与同连接端（16）对应的连接体（14）通过插塞运动和/或旋转运动（S、D）可密封地连接，其中顶盖（72）具有用于连接体（14）与过滤器壳体（18）之间的流体连接的开口（82）。在过滤器壳体（18）的连接端（16）上设置密封区域（72b）和保持区域（72a），所述密封区域和保持区域同心地基本上轴向于插塞方向（S）伸展，且在径向上向内朝向，所述密封区域和保持区域能与相应的径向向外朝向的基本上轴向伸展的连接体（14）的保持区域（110）配合作用。

Description

过滤器

技术领域

本发明涉及一种尤其用于汽车、工业用发动机的过滤器特别是可换式过滤器，尤其是油过滤器、燃油过滤器或冷却剂过滤器，其具有过滤器壳体，在过滤器壳体中安装有过滤部件，该过滤器壳体具有与顶盖连接的端侧的连接端，该连接端与同连接端对应的连接体通过插塞运动和/或旋转运动可密封地连接，其中顶盖具有用于连接体与过滤器壳体之间的流体连接的开口。

本发明还涉及一种内燃机，其具有用于过滤器的连接体。

背景技术

市场上已知的汽车可换式过滤器在轴向上相对于过滤器头密封。可换式过滤器中的压力提高会导致顶盖变形，进而导致待密封的密封区域增大。以此方式使得密封件上的单位面积压力下降，这会造成不密封。

本发明的目的在于，对开头部分所述类型的简单而可靠的过滤器和内燃机进行设计，其中过滤得到了改善，且过滤器壳体与连接体的连接密封性得到优化。

发明内容

根据本发明，该目的的实现方式为，在过滤器壳体的连接端上设置密封区域和保持区域，它们同心地基本上轴向于插塞方向或旋转方向伸展，且在径向上向内朝向，它们能与相应的径向向外朝向的基本上轴向伸展的密封区域和连接体的保持区域配合作用。

根据本发明，因而使得保持功能与密封功能分开。特别是由过滤器壳体中的脉动式的压力变化引起的可能产生的力对密封功能的影响以此方式得到减小。此外，在这种结构中能实现在径向方向上起作用的密封。这种密封相比于由现有技术已知的轴向密封具有如下优点：其在过滤器壳体中的压力提高时不会丧失其密封功能。而在已知的轴向密封中，由于过滤器壳体内的压力，两个待密封的面之间的密封间隙会变大，这会对密封单元造成损害。此外，径向密封面对密封面相互间的轴向移动的误差予以补偿。

根据一种有利的实施方式，连接端上的保持区域径向向内，且具有可松开的快速连接特别是插塞-旋转连接优选螺旋连接或卡止连接或锁止连接的连接部件，这些连接部件能与连接体的径向内部的保持区域的相应的连接部件配合作用，连接端上的径向外部的密封区域可以随之形成特别是带有密封面的密封部件，这些密封部件能与连接体的径向外部的密封区域的相应的密封部件特别是密封面或径向密封件沿着径向密封地配合作用。可松开的快速连接的优点是，过滤器壳体与连接体特别是在维护或维修工作时能简便地分开。此外，插塞-旋转连接如特别是卡止连接具有如下优点：其具有即使用较小的安装力也可实现的较大的承载和保持力，且可实现快速的安装和拆卸。另外，利用插塞-旋转连接可以实现把过滤器连接系统应用在很窄的空间上。

根据另一种有利的实施方式，顶盖可以具有S形轮廓，其中该轮廓的边腿至少随之形成在过滤器壳体的连接端上的密封区域和保持区域。这改善了把连接配件保持在容纳空间中，并对因温度变化和/或压力变化引起的在过滤器封闭系统的区域中的变形起到抑制作用。接触面还改善了在插入时对连接配件的引导。

按照一种替代的有利的实施方式，顶盖可以具有U形轮廓，其中该轮廓的边腿至少随之形成在过滤器壳体的连接端上的密封区域和保持区域。U形轮廓可以简便地实现。

根据一种实施方式，S形或U形顶盖的外边腿轴向地背离过滤器壳体，且与过滤器壳体特别是通过卷边连接或/和另一种接合技术如粘接相连接。

按照一种实施方式，S形顶盖的径向内边腿轴向地朝向过滤器壳体内部。

根据一种实施方式，U形顶盖的内边腿轴向地背离过滤器壳体内部。

按照一种实施方式，顶盖的保持区域特别是以内螺纹的形式在径向内部设置在S形或U形顶盖的内边腿上。

根据一种实施方式，过滤器壳体特别是过滤钵的在卷边时围绕顶盖外边腿径向向内翻卷的部分形成径向的密封面，该密封面尤其用于参与管侧的径向密封，特别是用于相对于外界密封。

按照一种实施方式，顶盖在内边腿与外边腿之间形成闭合的圆环，该圆环除了由保持区域构成的中央开口外，再无其它开口。在此优选由中央开口或保持区域形成过滤器的流入口。

根据一种实施方式，清洁侧的出口由被顶盖中央开口贯穿的特别是筒状的接管构成。接管在此插入到过滤芯的部件顶盖（也称为端部盘）的出口中，其中原初侧与清洁侧之间的密封通过安置在过滤芯的端部盘上的径向密封件来实现，该径向密封件与接管相作用。

按照一种实施方式，内边腿的内直径至少为部件顶盖的出口的内直径或其径向密封件的内直径的两倍大。这有如下优点：形成对于尽可能小的压力损失来说足够大的环形通流横截面。

根据一种实施方式，内边腿的内直径至少为外边腿的外直径的一半大，优选大于外直径的60%。由此可以减小在压力负载情况下发生的变形。

按照一种实施方式，过滤器在顶盖侧具有用于连接在连接法兰上的连接端。

根据一种实施方式，连接法兰具有多个特别是环形布置的用于把待过滤的液体引入到过滤器中的入口。在此优选在中央与其同心地将特别是突伸的接管形式的出口设置在连接法兰上。

按照一种实施方式，连接法兰在其面向过滤器壳体的一侧具有径向内部的保持缸和径向外部的密封缸，它们轴向于过滤器壳体的插塞方向伸展。保持缸和密封缸在此包围入口。保持缸优选在其径向外部的圆周面上具有外螺纹，用于与过滤器侧的特别是在顶盖上的内螺纹连接。密封缸的径向外部的圆周面形成了法兰密封面，在该圆周面上还优选设置有密封槽，该密封槽带有在径向起作用的环形密封件。

根据一种实施方式，过滤器在过滤器壳体中包括过滤芯或过滤部件。过滤芯包括面向连接法兰的部件顶盖、面向过滤器壳体底部的部件底部和骨架式的中间管，该中间管在部件顶盖和部件底部之间延伸。中间管被过滤介质包围，过滤介质的形式为由“之”字形交叠的过滤介质构成的过滤膜盒。中间管限定了过滤介质的内部空间。

按照一种实施方式，部件顶盖具有与中间管同心的出口。出口在面向连接端的一侧被空心柱式的连接套管包围。在连接套管中插入连接法兰的接管，该接管随之形成出口。优选连接套管具有用于相对于接管密封的径向的密封件。

根据一种实施方式，过滤芯的部件顶盖以及过滤芯在连接端的那一侧用环形腔顶盖固定在过滤器壳体中，其中环形腔顶盖优选同时形成壳体顶盖。部件顶盖具有优选轴向伸展的套管，在这些套管之间实现了在连接环形腔与进入环形腔之间的连接通道，连接环形腔在管侧在部件顶盖与壳体顶盖之间形成，进入环形腔在管侧在径向外部包围过滤部件。

按照一种实施方式，在部件顶盖的背离过滤介质的一侧，环形腔顶盖、部件顶盖的连接套管和部件顶盖限定了连接环形腔。

根据一种实施方式，环形腔顶盖具有用于连接法兰的保持缸的与部件顶盖的出口同心的通孔。通孔的直径明显大于出口的直径，从而对于环形腔顶盖所需要的材料比较少。通过这种方式，在过滤器壳体内部压力提高时的作用面也相应地小，且几乎避免了环形腔顶盖的可能的弯曲。连接体有利地可以是尤其内燃机的连接头或连接法兰。

该目的还通过一种内燃机按如下方式来实现，即，该内燃机具有连接头，针对本发明的过滤器的密封区域和保持区域，连接头带有密封区域和保持区域。

附图简要说明

本发明的其它优点、特征和细节可由下面的说明得到，且将在本发明的实施例中参照附图予以详述。本领域技术人员也可有益地对在附图、说明书和权利要求书中组合公开的特征进行单独考察和进行其它有益的组合。附图示出：

图1为可换式过滤器的示意性的立体纵剖视图，其带有按照第一实施例的过滤器壳体，在该过滤器壳体中设置有过滤芯，且该过滤器壳体与连接法兰密封地连接；

图2为图1的过滤器壳体在无连接法兰时的局部示意图；

图3为图1的连接法兰的示意性的纵剖视图；

图4为可换式过滤器的按照第二实施例的过滤器壳体的示意性的立体半剖视图，该过滤器壳体与图1和2的过滤器壳体相类似；

图5为可换式过滤器的按照第三实施例的过滤器壳体的示意性的立体半剖视图，该过滤器壳体与图1、2和4的过滤器壳体相类似。

在这些附图中，相同的构件标有相同的附图标记。

本发明的实施方式

图1中所示为带有可换式过滤器12和连接法兰14的液体过滤器系统10。在这里，可换式过滤器12的钵状或杯状过滤器壳体18的端侧圆柱形连接端16与连接法兰14密封地连接。连接端16包夹连接法兰14。连接法兰14在此可以是独立的连接法兰14，或者也可以作为接头直接由内燃机的组件构成。液体过滤器系统10可以用于任一种内燃机的液体如油、燃油、液压液或冷却剂。

在连接法兰14上设有多个用于待过滤的液体的入口26和用于已过滤的液体的出口28。

出口28在此同心地设置在连接法兰14的中心。入口26沿着围绕出口28的同心圆分布布置。

连接法兰14还在其面向过滤器壳体18的一侧具有径向内部的保持缸110和径向外部的密封缸112，它们轴向于过滤器壳体18的插塞方向S伸展。保持缸110和密封缸112包围入口26。保持缸110在其径向外部的圆周面上具有外螺纹114。在密封缸112的形成法兰密封面113的径向外部圆周面上设置有密封槽116，该密封槽带有径向作用的环形密封件118。

在过滤器壳体18中安装有过滤芯30。过滤芯30包括面向连接法兰14的部件顶盖32、面向过滤器壳体18的底部34的部件底部36和骨架式的中间管38，该中间管在部件顶盖32和部件底部36之间延伸。中间管38被过滤介质40包围，过滤介质的形式为由“之”字形交叠的无纺布构成的过滤膜盒。中间管38限定了过滤介质40的内部空间42。

部件顶盖32具有与中间管38同心的出口44。出口44在面向连接端16的一侧被空心柱式的连接套管46包围。在连接套管46中插入连接法兰14的接管48，该接管随之形成出口28。在其径向内部的圆周面上，连接套管46具有径向地向内伸展的密封圈级50。在密封圈级50上贴靠着O形圈密封件52，该O形圈密封件位于连接套管46的内表面与接管48的外表面之间。

过滤介质40被进入环形腔54包围，该进入环形腔通过将在下面详述的连接环形腔56与连接法兰14的入口26连接。过滤介质40可以被待过滤的液体径向地从外向内地从进入环形腔54到内部空间42穿流。

过滤芯30的部件顶盖32以及过滤芯30在连接端16的那一侧用环形腔顶盖72固定在过滤器壳体18中。部件顶盖32具有轴向伸展的套管120，在这些套管之间实现了在连接环形腔56与进入环形腔54之间的连接通道。环形腔顶盖72在连接端16的内部与其同轴地布置。

在部件顶盖32的背离过滤介质40的一侧，环形腔顶盖72、部件顶盖32的连接套管46和部件顶盖32限定了连接环形腔56。

环形腔顶盖72具有用于连接法兰14的保持缸110的与部件顶盖32的出口44同心的通孔82。通孔82的直径明显大于出口44的直径，从而对于环形腔顶盖72所需要的材料比较少。通过这种方式，在过滤器壳体18内部压力提高时的作用面也相应地小，且几乎避免了环形腔顶盖72的可能的弯曲。

环形腔顶盖72具有S形轮廓。径向内部的边腿72a的自由端朝向过滤器壳体18的内部。径向外部的边腿72b的自由端背离过滤器壳体18的内部。该轮廓的径向内部的边腿72a形成了在过滤器壳体18的连接端16上的保持区段。它在其径向内表面上具有内螺纹122，该内螺纹与连接法兰的保持缸110的外螺纹114相适配。径向外部的边腿72b通过卷边连接方式与过滤器壳体18的边缘固定地连接，并与过滤器壳体18的卷边的边缘形成密封区段，其中过滤器壳体18的卷边边缘的径向内表面形成密封面73，在连接法兰14的密封缸112处的环形密封件118径向地支撑在该密封面上。保持区段和密封区段由边腿72a和72b构成或随之构成，因而同心地基本轴向于插塞方向S伸展。

过滤器壳体18的连接端16可沿着轴向的插塞方向S插到连接法兰14的连接配件20上，且可以通过插塞-旋转运动与连接配件20拧紧。

在图4所示的第二实施例中，与在图1至3中所述的第一实施例的部件相类似的部件标有相同的附图标记，故有关说明参见第一实施例的论述。该实施例与第一实施例的区别在于，环形腔顶盖72没有S形轮廓，而代之以具有可简便地产生的U形轮廓。形成保持区段的径向内部的边腿72a的自由端背离过滤器壳体18的内部。

在图5所示的第三实施例中，与在图4中所述的第二实施例的部件相类似的部件标有相同的附图标记，故有关说明参见第二或第一实施例的论述。该实施例与第二或第一实施例的区别在于，在环形腔顶盖72的径向外部的边腿72b与径向内部的边腿72a之间设置有环形密封件318，该环形密封件以其径向外侧边贴靠在过滤器壳体18的卷边边缘的密封面73上。环形密封件318代替了在图3的连接法兰14的密封槽116中的环形密封件118。就一种未示出的与连接法兰14类似的无环形密封件118和密封槽116的安装好的连接法兰而言，环形密封件318的径向内侧面贴靠在相应连续的法兰密封面113上。环形密封件318在径向上起作用。此外，环形密封件318以端侧面支撑在环形腔顶盖72的径向延伸的底部上，且沿轴向突出于过滤器壳体18的边缘。环形密封件318的突出于过滤器壳体18的边缘的端侧面由此可以附加地在轴向上相对于连接法兰的可选密封级的径向密封面密封。

对液体过滤系统10的上述实施例，还可以进行如下改型：

本发明并不局限于用于内燃机的液体过滤系统10。它也可以用于其它类型的过滤系统，例如也可用于气态流体特别是压缩空气。这种过滤系统通常用于汽车技术中，或者也可以用于工业用发动机。

代替被构造成由“之”字形交叠的无纺布构成的过滤膜盒的过滤介质40，也可以使用另一种过滤介质。

代替螺旋连接，也可以规定其它方式的可松开的快速连接，特别是插塞-旋转连接或卡止连接或锁止连接或其它方式的插塞连接和/或旋转连接。在采用纯粹的插塞连接时，连接端、连接配件、连接套管和接管例如也可以为椭圆形或角形。

代替连接法兰14，也可以使用另一种连接件和/或接件，例如汽车特别是内燃机或工业用发动机的接头，或者也可仅使用一个简单的连接顶盖。

Claims (10)

1. 一种用于汽车、工业用发动机的过滤器(10)，具有过滤器壳体(18)，在过滤器壳体中安装有过滤部件(30)，该过滤器壳体具有与顶盖(72)连接的端侧的连接端(16)，该连接端与同连接端(16)对应的连接体(14)通过插塞运动和/或旋转运动(S、D)可密封地连接，其中顶盖(72)具有用于连接体(14)与过滤器壳体(18)之间的流体连接的开口(82)，其特征在于，在过滤器壳体(18)的连接端(16)上设置密封区域(72b)和保持区域(72a)，所述密封区域和保持区域同心地基本上轴向于插塞方向(S)伸展，且在径向上向内朝向，所述密封区域和保持区域能与相应的径向向外朝向的基本上轴向伸展的连接体(14)的密封区域(112)和保持区域(110)配合作用，所述顶盖(72)具有S形或U形轮廓，其中该轮廓的边腿(72a、72b)至少随之形成在过滤器壳体(18)的连接端(16)上的密封区域和保持区域。

2. 如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器为可换式过滤器。

3. 如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器为油过滤器。

4. 如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器为燃油过滤器。

5. 如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，所述过滤器为冷却剂过滤器。

6. 如权利要求1所述的过滤器，其特征在于，连接端(16)上的保持区域(72a)径向向内，且具有可松开的快速连接的连接部件(122)，所述连接部件能与连接体(14)的径向内部的保持区域(110)的相应的连接部件(114)配合作用，连接端(16)上的径向外部的密封区域(72b)可以随之形成特别是带有密封面(73)的密封部件，所述密封部件能与连接体(14)的径向外部的密封区域(112)的相应的密封部件特别是密封面(113)沿着径向密封地配合作用。

7. 如权利要求6所述的过滤器，其特征在于，所述可松开的快速连接为插塞-旋转连接。

8. 如权利要求6所述的过滤器，其特征在于，所述可松开的快速连接为螺旋连接或卡止连接或锁止连接。

9. 如前述权利要求中任一项所述的过滤器，其特征在于，连接体(14)是尤其内燃机的连接头或连接法兰。

10. 一种内燃机，其特征在于，它具有连接头，针对根据前述权利要求中任一项的过滤器的密封区域和保持区域，该连接头带有密封区域和保持区域。