CN103153426A - 油滤器模块和调温器单元 - Google Patents

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Abstract

说明了一种尤其机动车的内燃机的用于油、尤其发动机油或者变速器油的过滤器的油滤器模块(10)。油滤器模块(10)具有用于过滤元件(14)的接头和用于所供给的油的调温的油-冷却剂-换热器(12)。在壳体(26,42)中布置有用于绕过油-冷却剂-换热器(12)的旁通管(20)。旁通管(20)具有带有调温器单元(24)的阀室(22)。调温器单元(24)根据油的温度控制通过旁通管(20)的油流。壳体至少由阀壳体件(26)和换热器壳体件(42)组装而成。阀室(22)布置在阀壳体件(26)中。换热器壳体件(42)的底板(40)在纵侧封闭阀室(22)。

Description

油滤器模块和调温器单元
技术领域
本发明涉及一种尤其机动车的内燃机的用于油、尤其发动机油或者变速器油的过滤器的油滤器模块，其带有用于过滤元件的接头、用于油的调温的油-冷却剂-换热器、壳体，在其中布置有用于绕过油-冷却剂-换热器的旁通管，旁通管具有带有调温器单元(Thermostateinheit)的阀室，其根据油的温度控制通过旁通管的油流。
本发明此外还涉及油滤器模块的调温器单元。
背景技术
从市场上已知的机动车-内燃机的油滤器模块具有用于过滤发动机油的过滤元件。在油滤器模块的壳体中集成有油-水-换热器，其在极端的运行状态中可以被同样集成的调温器单元绕过。调温器单元位于柱状的空腔中，其借助于抽芯(Kernzug)在壳体中被脱模。空腔在横侧处具有插入口，调温器单元通过其被插入。利用螺旋塞封闭插入口。在此，利用螺旋塞使调温器单元的弹簧预紧。
本发明目的在于将油滤器模块和用于油滤器模块的换热器旁通阀设计成使得其可简单制造并且紧凑地来构建。
发明内容
根据本发明，该目的由此来实现，即壳体至少由阀壳体件和换热器壳体件组装而成，阀室布置在阀壳体件中，并且换热器壳体件的底板在纵侧封闭阀室。
根据本发明，即阀室已在阀壳体件成型时被脱模。插入口位于阀壳体件与换热器壳体件反正存在的连接区域内。不必模制有用于插入调温器单元的附加的、可从外接近的开口，其在调温器单元装配之后必须被封闭。壳体总体上非常紧凑地来构建。在阀壳体件和换热器壳体件组装之前，阀室在纵侧基本上在调温器单元的长度上朝向阀壳体件与换热器壳体件的连接区域敞开，使得调温器单元可以横向于调温器单元的纵轴线简单地来插入。阀室在壳体件组装之后通过换热器壳体件的底板来密封地封闭。
在一有利的实施形式中，阀室可具有大致U形的轮廓。U形在本发明的意义中意味着，在侧壁与底面之间的过度可以是倒圆的、尤其半圆形的或者有角的。U形轮廓可以简单地以铸造方法或者喷射方法的途经来实现。此外，调温器单元的相应地成形的装配板可以简单地在横向上被插入阀室中。装配板将阀室密封地分成两个室。
在另一有利的实施形式中，调温器单元可具有装配板，并且阀室可具有在横向上延伸的大致U形的容纳部，调温器单元的装配板从阀室的敞开侧紧密地插入其中，在此，换热器壳体件的底板紧密地贴靠在装配板的面向它的侧面处。U形容纳部形成用于调温器单元的引导部，其简化了结构并且规定了调温器单元的终端位置。此外，装配板具有适配器的功能，利用其使调温器单元匹配于阀室、尤其容纳部。此外，装配板还用于引导调温器单元的过滤元件和控制元件。此外，装配板优选地可具有控制棱边(Steuerkante)，其可以与控制元件的相应的控制棱边共同起作用。
装配板有利地可具有尤其圆形的控制孔，其可以与控制元件共同起作用，其中，控制元件借助于取决于温度的膨胀材料(Dehnstoff)、尤其蜡混合物(Wachsmischung)可相对于控制孔同轴移动以根据油温控制调温器单元的开度。装配板将阀室分成两个室，油可流入一个室中，油可从另一室中流出。借助于控制孔可使这两个室相互连接。利用控制元件可以受控地来闭合控制孔。在油温增加时，膨胀材料膨胀并且控制元件同轴地向控制孔移动。以该方式使控制元件与控制孔之间的控制缝隙(Steuerspalt)变小。通过旁通管的油流被减小。其结果是通过油-冷却剂-换热器的油流被增大。
在另一有利的实施形式中，控制元件可以是柱状的并且底面可对应于控制孔的底面，使得控制元件可在控制孔中在轴向上密封地移动。控制元件在此可以是圆柱状的而控制孔可以是圆形的，其中，直径相互对对应。圆的基本形状使控制元件与控制孔的最佳协调成为可能。由于其柱形的、与控制孔对应的形状，控制元件可以简单地且几乎物力消耗地密封地且不歪斜地浸入控制孔中。这具有该优点，即如果油到达一温度，在该温度膨胀材料膨胀成使得控制元件将以提高的力被压向装配板，可以不损坏调温器单元。
此外，控制孔和控制元件有利地可在相互面对的侧面上相应具有环形的控制棱边，其为了封闭调温器单元可以密封地彼此贴靠。这两个控制棱边精确地限定控制缝隙。在控制元件向控制孔移动时，这两个控制棱边之间的控制缝隙逐渐变小，从而实现调温器单元的平缓的闭合。在控制元件的该位置(在其中环绕的控制棱边彼此贴靠)中，调温器单元完全关闭。
有利地在装配板处可布置有包围控制孔的弹簧罩(Federkaefig)，其带有弹性元件、尤其螺旋压力弹簧，其用于逆着膨胀材料的膨胀方向复位控制元件。在油温下降时在调温器单元关闭之后，通过其将控制元件压离控制孔，弹性元件支持调温器单元的打开。弹性元件稳定且可靠地布置在弹簧罩(其固定在装配板上)中。以该方式调温器单元可预制为紧凑的模块且被插入阀室中。弹性元件的预紧在预制的模块中简单地通过一方面支撑在弹簧罩处而另一方面支撑在控制元件处实现。
有利地，控制孔的轴线可大致在阀室的纵向上延伸。这具有该优点，即可以简单地放入调温器单元。装配板在此可以简单地在阀室的横向上被插入、固定和密封。
在另一有利的实施形式中，装配板和容纳部可以是半圆的或者有角的。半圆的容纳部可以被简单地成形、尤其铸造。半圆的结构减小了在插入装配板时歪斜的风险并且由此使安装容易。
此外，根据本发明该目的利用换热器阀由此来实现，即调温器单元具有装配板，其设计成使得其可从油滤器模块的阀室的在纵向上敞开的侧面被紧密地插入大约U形的容纳部中，并且油滤器模块的换热器的底板可以紧密地被靠放到装配板的面向它的侧面处。上面与根据本发明的油滤器模块相联系地指出的特征和优点相应地适用于根据本发明的调温器单元。
附图说明
从接下来的说明(在其中根据附图来详细阐述本发明的实施例中)中得出本发明的另外的优点、特征和细节。专家适宜地还将单独地观察在附图、说明书和权利要求中结合地公开的特征且概括成有意义的另外的组合。
图1示意性地显示了机动车-内燃机的油滤器模块的敞开的阀壳体件，在其中布置有根据第一实施例的调温器单元；
图2示意性地显示了图1中的带有阀壳体件的装配的油滤器模块，其中调温器单元以沿着那里的剖线II-II的剖面打开；
图3示意性地显示了图2中的油滤器模块，其中调温器单元闭合；
图4示意性地显示了调温器单元的第二实施例，其类似于图1至图3中的调温器单元并且其可被使用在那里所示出的油滤器模块中。
在附图中相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1至图3中示出了用于机动车-内燃机的发动机油的油滤器模块10，在其中待过滤的发动机油从发动机油循环被导引通过油-冷却剂-换热器12到过滤器14中。
在油滤器模块10处存在用于冷却剂的冷却剂入口16。冷却剂(通常来自内燃机的冷却水循环的冷却水)被导引通过换热器12至出口18。
油滤器模块10此外具有整体设有附图标记20的用于绕过换热器12的旁通管。在旁通管20中布置有带有调温器单元24的阀室22。带有调温器单元24的阀室22位于油滤器模块10的阀壳体件26中。
过滤器14是拧紧在过滤器接头(Filteranschluss)处的过滤元件。过滤器接头一件式地布置在阀壳体件26处。
阀室22是阀壳体件26中轮廓上大致U形的成型部。阀室22在阀壳体件26制造之后首先在纵向上敞开。用于待净化的发动机油的供油口28从横侧通到阀室22的前室30中。换热器进口32从前室30通向换热器12。旁通过滤器进口34从阀室22的控制室36通向过滤器14的未净化侧的入口。在图2和图3中示出的换热器过滤进口38连接换热器12的出口与过滤器14的未净化侧的入口。
阀室22敞开的纵侧在装配完成的油滤器模块10中(如在图2和3中所示)面向换热器壳体件42的底板40。阀室22的敞开的纵侧被平的密封缘(Dichtungsrand)44围绕。在密封缘44中布置有带有在图1中所示的形状密封部(Formdichtung)45的密封槽。形状密封部45对底板40的同样平的密封区域密封。
前室30与控制室36之间在阀室22中布置有大致U形的固定凸起(Haltevorsprung)48。固定凸起48在阀室22的内壁处径向向内延伸。在它的在径向上在内部的侧面处其具有容纳槽50。固定凸起48的闭合侧(其面对阀室22的敞开的纵侧)和相应地容纳槽50具有半圆的走向。
在容纳槽50中插入有调温器单元24的装配板52。装配板52横向于阀室22延伸。装配板52在它的背对阀室22的敞开的纵侧的侧面上匹配于容纳槽成形成半圆。在阀室22的敞开的纵侧上装配板52的边缘是直的且利用密封缘44封闭。装配板52的边缘在那里具有密封槽54，其在两侧向密封缘44的密封槽敞开。形状密封部45的一件式的截段处于密封槽54中。
装配板52在中间具有圆形的控制孔56，其在图2和3中示出。在装配板52两侧，同轴于控制孔56相应围绕它延伸有罩58的罩截段58a和58b。其一体地布置在装配板52处。其是大约空心柱状且在其端侧敞开。在面向前室30的端侧处，罩截段58a具有用于螺旋压力弹簧60的在径向上向内延伸的支撑边缘59。螺旋压力弹簧60同轴于控制孔56布置在壳体58中。其以一端支撑在支撑边缘59处。
在布置在控制室36中的罩截段58b中存在控制单元62。控制单元62具有导向销64，其与控制孔56同轴地布置在阀室22的纵向上。导向销64以一端插入阀壳体件26中的相应的容纳部中到止挡。在导向销64上，在螺旋压力弹簧60与壳体侧的端部之间布置有以圆柱的形式的蜡膨胀元件66。蜡膨胀元件66根据处于阀室22中的发动机油的温度轴向于导向销64在膨胀方向65上膨胀。
在导向销64上螺旋压力弹簧60与蜡膨胀元件66之间在轴向上引导有控制元件68。控制元件68是罐式的、圆柱状的套筒。控制元件68优选地可以由金属、塑料或者陶瓷构成。其以其底部69贴靠在蜡膨胀元件的底面(其面向装配板52)处并且以这里未进一步感兴趣的方式注以蜡膨胀元件66。控制元件68由此可以利用蜡膨胀元件66相对于控制孔56在导向销64上被轴向移动。
控制元件68的外径相应于控制孔56的内径。控制元件68的敞开的边缘在径向上在外形成元件-控制棱边70。元件-控制棱边70在调温器单元24打开(图2)和调温器单元24(图3)恰好闭合时面向装配板52。装配板52的在径向上在内的边缘(其围绕控制孔56)在面向控制室36的侧面上形成板-控制棱边72。元件-控制棱边70和板-控制棱边72在调温器单元24的在图3中所示的位置中紧密地彼此联接。
螺旋压力弹簧的端部(其背对支撑边缘59)在内部支撑在控制元件68的底部69处。预紧的螺旋压力弹簧60由此逆着蜡膨胀元件66的膨胀方向65起作用。
对于内燃机的冷起动，在发动机油循环中的发动机油的温度通常明显低于其运行温度，在该温度发动机油是粘稠的。在冷的状态中蜡膨胀元件66如图2所示具有最小的膨胀。元件-控制棱边70与板-控制棱边之间的控制缝隙74具有其最大尺寸。调温器单元24完全打开。
冷的发动机油从发动机油循环出来通过供油口28进入前室30中。如通过箭头76所指示，其流动通过罩58的开口到其内腔中。从那里出来，其流动通过控制孔56和控制缝隙74到控制室36中。
发动机油从控制室36经由旁通过滤器进口34到达过滤器14的未净化侧的入口中。其流经这些并且在过滤器14中被过滤。净化了的发动机油以未进一步表感兴趣的方式从过滤器14的净化油出口出来并且流向发动机油循环。
只要调温器单元24(如在图2中所示)完全打开，引向油滤器模块10的发动机油流过旁通管20。换热器12绝大部分被绕过。以该方式来避免由于油通过换热器12的不必要的压力损失。
流过旁通管20的发动机油在控制室36中与蜡膨胀元件66直接接触。在油温增加时，发动机油加热蜡膨胀元件66。其在膨胀方向65上膨胀。其逆着螺旋弹簧60的预紧力挤压并且由此将控制元件68向装配板52移动。控制缝隙74在此变小，由此通过旁通管20的油流逐渐减小。调温器单元24被平缓地闭合。相应地，在图3通过箭头78所示，从前室30通过换热器进口32到换热器12中的油流增大。
在到达经由蜡混合物调节的油温时，元件控制棱边70紧密地贴靠在板控制棱边72处，并且调温器单元24(如图3所示)完全闭合。所有流入的发动机油现在流过换热器12。
在换热器12中发动机油以这里未进一步感兴趣的方式被冷却。冷却的发动机油从换热器12出来通过换热器过滤进口38流动到过滤器14的未净化侧的入口中。如上面已提及的那样，发动机油在过滤器14中被净化。
即使在调温器单元24完全闭合时发动机油此外经由供油口28到达前室30中。其经由控制孔56与控制元件68的内部相连接。流入的发动机油由此经由控制元件68的底部69与蜡膨胀元件热接触。在流入的发动机油温度进一步提高超过所调节的温度时蜡膨胀元件66进一步膨胀。其将控制元件68推入控制孔56中。控制元件68密封地在控制孔56中轴向于导向销运动，而调温器单元24在此不被损坏。调温器单元24也以该方式经受住最高温度。
在油温降低时，例如由于周围环境温度和/或内燃机的负荷的降低，蜡膨胀元件66的膨胀减小。螺旋压力弹簧60的预紧力逆着膨胀方向65支持控制元件68的复位，使得调温器单元24逐渐地平衡地被打开。发动机油的相应增加的份额流过旁通管20并且由此绕过换热器12。在图1和图2中所示，在调温器单元24打开最大时，所有流入的发动机油又几乎流过旁通管20。总体上，由此将发动机油即使在运行条件变换时简单地始终调整到最佳运行温度。
同样地，调温器单元24在内燃机运行停止时(在此期间发动机油冷却)逐渐被打开，使得如上面已说明的那样在后来的冷启动中旁通管20为了绕过换热器12是打开的。
在制造油滤器模块10时，分开地来制造阀壳体件26和换热器壳体件42。在此，阀室22被模制为阀壳体件26中的U形口。调温器单元24作为模块单独地来预制。
调温器单元24以装配板52的半圆侧向前从敞开侧被插入阀室22中，其中，装配板52在固定凸起48的容纳槽50中被引导。在其终端位置，装配板52被密封地保持在容纳槽50中。
形状密封部45被放入密封边缘44的密封槽和装配板52的密封槽54中。接下来，换热器壳体件42以底板40向前被放置到阀壳体件26上。在此，底板40紧密地贴靠在密封边缘44和形状密封部45处并且在纵向上封闭阀室22。借助于螺栓80将底板40与阀壳体件26拧紧。
在图4中示出调温器单元的第二实施例，其类似于根据在图1至3中所说明的第一实施例的调温器单元24。那些与第一实施例的元件类似的元件设有相同的附图标记，使得关于其说明来参考对第一实施例的实施方案。不同于第一实施例中的调温器单元24，装配板52这里是矩形的。前室30中的罩截段58a略微不同于在第一实施例中地来设计。由于更好的清晰性，在图4中放弃示出控制室36中的螺旋压力弹簧60和罩截段58b。
此外，在油滤器模块10和调温器单元24的上面所说明的所有实施例中，以下修改是可能的：
本发明不限于用于机动车-内燃机的发动机油的油滤器模块10。而是其也可被用于其它类型的油、例如变速器油。本发明也可被应用在其它类型的内燃机、例如工业用发动机中。
代替油-冷却剂-换热器12，也可使用其它类型的冷凝器，其例如可以利用空气、例如行车风来冷却。
代替圆的基本形状，控制孔56和控制元件68也可具有其它类型的、例如还椭圆的或者有角的形状。
代替蜡膨胀元件66，也可使用其它类型的取决于温度的膨胀材料。
代替螺旋压力弹簧60，也可使用其它类型的弹性元件。在取决于温度的膨胀材料在温度降低时具有足够用于打开调温器单元24的复位力的情况中，也可放弃螺旋压力弹簧60。

Claims (10)

1. 一种尤其机动车的内燃机的用于油、尤其发动机油或者变速器油的过滤器的油滤器模块(10)，其带有用于过滤元件(14)的接头、用于所供给的油的调温的油-冷却剂-换热器(12)、壳体(26,42)，在其中布置有用于绕过所述油-冷却剂-换热器(12)的旁通管(20)，所述旁通管(20)具有带有调温器单元(24)的阀室(22)，其根据油的温度控制通过所述旁通管(20)的油流，其特征在于，所述壳体至少由阀壳体件(26)和换热器壳体件(42)组装而成，所述阀室(22)布置在所述阀壳体件(26)中，并且所述换热器壳体件(42)的底板(40)在纵侧封闭所述阀室(22)。
2. 根据权利要求1所述的油滤器模块，其特征在于，所述阀室(22)具有大致U形的轮廓。
3. 根据权利要求1或2所述的油滤器模块，其特征在于，所述调温器单元(24)具有装配板(52)并且所述阀室(22)具有在横向上延伸的大致U形的容纳部(50)，所述调温器单元(24)的装配板(52)从所述阀室(22)的敞开侧紧密地插入所述容纳部中，其中，所述换热器壳体件(42)的底板(40)紧密地贴靠在所述装配板(52)的面向它的侧面处，其中，所述装配板将所述阀室分成两个室。
4. 根据权利要求3所述的油滤器模块，其特征在于，所述装配板(52)具有尤其圆形的控制孔(56)，其与控制元件(68)共同起作用，其中，所述控制元件(68)借助于取决于温度的膨胀材料、尤其蜡混合物能够相对于所述控制孔(56)同轴移动以根据油温控制所述调温器单元(24)的开度。
5. 根据权利要求4所述的油滤器模块，其特征在于，所述控制元件(68)是柱状的并且其底面对应于所述控制孔(56)的底面，使得所述控制元件(68)能够在所述控制孔(56)中在轴向上密封地移动。
6. 根据权利要求4或5所述的油滤器模块，其特征在于，所述控制孔(56)和所述控制元件(68)在相互面对的侧面上相应具有环形的控制棱边(70,72)，其为了所述调温器单元(24)的闭合能够密封地彼此贴靠。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的油滤器模块，其特征在于，在所述装配板(52)处布置有包围所述控制孔(56)的弹簧罩(58)，其带有弹性元件、尤其螺旋压力弹簧(60)，其用于逆着所述膨胀材料(66)的膨胀方向(65)复位所述控制元件(68)。
8. 根据权利要求4至7中任一项所述的油滤器模块，其特征在于，所述控制孔(56)的轴线基本上在所述阀室(22)的纵向上延伸。
9. 根据权利要求3至8中任一项所述的油滤器模块，其特征在于，所述装配板(52)和所述容纳部(50)是半圆形的或者有角的。
10. 一种根据前述权利要求中任一项所述的油滤器模块(10)的调温器单元(24)，其特征在于，它具有装配板(52)，其设计成使得其能够被从油滤器模块(10)的阀室(22)的在纵向上敞开的侧面被紧密地插入大致U形的容纳部(50)中，并且所述油滤器模块(10)的换热器(12)的底板(40)能够紧密地被靠放在所述装配板(52)的面向它的侧面处。
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