CN104081012A - 具有屏蔽的内部垫圈的过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有改进的附件并与过滤器头密封的旋压式流体过滤器。该过滤器具有定位于螺纹的端部的垫圈，该螺纹用于将过滤器连接到过滤器头。所描述的设计可以防止垫圈承受过多的发动机散热、安装过程中的切割或撕裂损坏以及安装扭矩的转出影响。此外，所描述的附件为垫圈提供保护和均匀压缩。该垫圈可以是使得过滤器和过滤器头上的外螺纹保持干燥的任何类型的密封件。

Description

具有屏蔽的内部垫圈的过滤器

技术领域

本发明描述了具有改善的附件和与附件结构密封的旋压式过滤器。

技术背景

传统的旋压式过滤器设有布置在或靠近过滤器的端部，用于与过滤器头密封的外部垫圈，过滤器安装在过滤器头上。然而，垫圈的位置使其在安装过滤器的过程中容易被撕裂或挤压。另外，在某些情况下，垫圈可能会承受过多的发动机散热。

发明内容

本文描述了一种附连到安装结构例如滤器头的过滤器。该过滤器设计成为内置垫圈提供保护罩，该保护罩使得垫圈与发动机散热、维护过程中的螺纹污染以及安装损坏隔离。

在一个具体实施例中，过滤器是一种可连接到发动机的过滤器头并过滤油或其他发动机流体的旋压式过滤器。然而，本文描述的概念可以应用到可连接到其连接结构并过滤其他流体的其它类型的过滤器。

该旋压式过滤器包括带螺纹的螺母板，该螺母板拧到头部上适当布置的螺纹上。垫圈被牢固地定位在所述过滤器的螺母板的附连区域内，螺母板有助于在安装过程中保持垫圈固定。

在一个实施例中，在过滤器头上的凹表面有助于在操作过程中保护其免受水、灰尘和道路杂物的污染。径向密封件，例如O形环或泡沫式密封件，也可以用来提供额外的灰尘和碎屑保护。

发动机过滤器头具有外螺纹和在螺纹末端的密封面。在一个实施例中，小的径向环可被设置在密封面上，以提供更可靠的密封面而无需机加工。在一个实施例中，接触面可以稍微凹进使得过滤器在正确安装时，稍稍位于安装面下方并保护其免受水、灰尘和道路杂物的污染。

本发明所公开的设计也可以防止垫圈承受过多的发动机散热、安装过程中的切割或撕裂损坏以及安装扭矩的转出影响。此外，本发明所描述的附件为垫圈提供保护和均匀压缩。垫圈可以是，例如，矩形的垫圈、具有锥形面、O形环、不规则垫圈和使得过滤器和过滤器头上的外螺纹保持干燥的其他形状和设计的密封件。

转接器也可附连到头部，头部使用与过滤器相同的螺纹和密封面但结合了允许使用传统的旋压式过滤器的螺纹中心定位柱。这将以与上文所述的相同方式在螺纹下方密封并为中心定位柱提供密封。

附图说明

图1是本文中描述的附连到过滤器头的过滤器的局部剖视图。

图2是附连过程中，当过滤器被旋拧入过滤器头时，过滤器和过滤器头的一部分局部剖视轴测图。

图3是附连过程中，当过滤器的端部进入过滤器头的凹部时，过滤器和过滤器头的一部分的局部剖视轴测图。

图4是附连到过滤器头的过滤器的另一实施例的一部分的局部剖视轴测图，这里过滤器使用了锥形垫圈且过滤器头使用相应的锥形端部。

图5是过滤器完全安装在头部的图1的整个过滤器的剖视图。

图6是过滤器的另一个实施例的剖视轴测图。

图7是图6的过滤器的螺母板的轴测图。

图8示出了附连到头部的转接器和附连到转接器的过滤器。

具体实施方式

参照图1和图5，过滤器10被示出附连有过滤器头12。过滤器头12可以被设置在发动机内或其它位置，用于接纳过滤器10。在一个实施例中，过滤器10是过滤发动机所使用的油的润滑油过滤器。然而，过滤器10可以是用于过滤其他类型的发动机流体(例如燃料或液压流体)的其它类型的过滤器。另外，过滤器10可在非发动机应用中使用，且可用于过滤其他类型的流体，包括水或空气。

过滤器10包括金属或塑料制成的外壳14。外壳14包括封闭端15a(如图5所示)和由螺母板16封闭的开口端15b。壳体14的内部设有用于过滤流体的过滤介质18，该流体例如为油、燃料、液压流体或进入过滤器10以便进行过滤的其他流体。本领域的普通技术人员应当理解，螺母板16具有一个或多个入口开口19(见图2)，其允许待过滤的流体从入口区域20进入过滤器。被过滤后，过滤后的流体通过中心出口22流出。旋压式过滤器的总体结构和操作的进一步的细节可以在美国专利5906736中找到，美国专利5906736全文作以参见的形式纳入本文。

继续参照图1和图5，螺母板16包括设有周向垫圈26的中心开口24，周向垫圈26用于与过滤器头12的出口管28密封。垫圈26防止未过滤的流体与过滤后的流体混合。垫圈26周向连续且面向径向向内。

螺母板16在其径向外边缘上还包括轴向延伸的连续的轮缘30。内螺纹32形成在轮缘30的内表面上。轮缘30的外表面设有凹槽34，壳体14的端部变形而进入凹槽34，用于连接壳体和螺母板16。设置在轮缘30的密封槽中的密封件36在壳体和螺母板之间密封。

密封垫圈40布置在凹槽42中，凹槽42形成在螺纹32的底部。凹槽42形成于轮缘30的内表面和周向凸缘44之间，周向凸缘44形成于螺母板的上表面且由螺母板的上表面向上突出。可替换地，凹槽42可由形成于螺母板的顶表面上的凹部形成或通过其他手段来形成。垫圈密封件40在过滤器10和过滤器头12之间提供密封以防止流体泄漏到过滤器的外部。在使用中，该密封件是周向连续的，且沿背离壳体的封闭端朝向过滤器头的方向面向轴向向外。

过滤器头12包括外螺纹凸缘50，外螺纹凸缘50被配置成与轮缘30上的螺纹32啮合，用于将过滤器10固定到过滤器头12。凸缘50的底部52被配置成与垫圈40配合并压缩垫圈40。特别地，参照图2和图3，凸缘50的底部52在其底表面上包括一个或多个，例如三个，径向间隔的周向环或凸缘54，周向环或凸缘54从底表面向下凸出。环54有助于提供更强劲的密封面。

当过滤器10被旋拧到过滤器头12时，凸缘50的底部52与垫圈40配合并密封。在增强密封的安装过程中，凸缘50轴向压缩垫圈40。为了限制垫圈40的压缩，过滤器头12上设置有周向凹部56，在使用中，周向凹部56接纳轮缘30的端部，如图1和3所示。轮缘30的在凹部56触底的端部充当用于限制过滤器10的过度拧紧和过压缩垫圈40的过度压缩的止挡件。此外，凹部56允许轮缘30的端部在过滤器头的安装面以下稍微凹进，从而保护其免受水、污垢和道路杂物的污染。

在图1-3所示的实施例中，垫圈40的横截面是矩形的。然而，垫圈可以是O型环，不规则垫圈，或适于提供期望的密封功能和垫圈40的任何其他功能的具有其它形状和设计的垫圈。

垫圈40可基本上填充凹槽42的整个区域，或者可以在垫圈40的一侧与凸缘44或轮缘30的内表面之间设置小的空间以允许垫圈40在压缩过程中扩张。

在图4所示的另一个实施例中，凸缘50的底部52可具有锥形或倾斜的表面60，表面60从平坦部分62延伸，平坦部分62包含一个或更多向下突出的圆环54。垫圈包括相应的与表面60配合的锥形或倾斜表面64，以及与平坦部分62配合的平坦部分66。

图6和图7示出了另一实施例的待附连到过滤器头(图未示)的过滤器100。本实施例与图1-5所示的实施例不同，本实施例中，用于与过滤器头的出口管密封的密封垫圈由独立的板结构支承，而不是直接由螺母板支承。

过滤器100包括外壳114，外壳114具有封闭端115a和由螺母板116封闭的开口端115b。壳体114的内部设有用于过滤流体的过滤介质118，该流体例如为油、燃料、液压流体或进入过滤器100从而被过滤的其他流体。

板117设在螺母板116和过滤介质118的端部之间，过滤介质118的端部具有允许待过滤流体进入过滤器的一个或多个入口开口119。被过滤之后，过滤后的流体通过由板117界定的中心出口流出。

板117包括界定中心出口的中心开口，中心出口设有用于与过滤器头的出口管密封的周向垫圈126。垫圈126面向径向向内，并防止未过滤的流体与过滤后的流体混合。

螺母板116在其径向向外边缘上还包括轴向延伸的连续轮缘130。内螺纹132形成在轮缘130的内表面上。轮缘130的外表面设有凹槽134，外壳114的端部变形而进入凹槽134，用于连接壳体和螺母板116。设置在轮缘130的密封槽中的密封件136在壳体和螺母板之间密封。

密封垫圈140被布置在凹槽142内，凹槽142形成于螺母板116中在螺纹132的底部。凹槽142形成于轮缘130的内表面和周向凸缘144之间，周向凸缘144形成在螺母板116上并从螺母板116向上突出。沿着背离壳体的封闭端面向轴向向上的密封垫圈140提供了过滤器100和过滤器头之间的密封，以防止流体泄漏到过滤器的外部。

在图1-3所示的实施例中，垫圈140的横截面是矩形的。然而，垫圈可以是O型环、不规则垫圈，或适于提供期望的密封功能和垫圈140的任何其它功能的具有其它形状和设计的垫圈。如图6所示，垫圈140并未填满凹槽142的整个空间。相反，在本实施例中，在垫圈140的外周和边缘130的内表面之间留有空间，以允许垫圈140在压缩过程中扩张。

过滤器100还包括布置在外壳114的顶部用于在壳体和螺母板116之间密封的附加密封件146。

图8示出了附连到头部152，可用于将过滤器100附连到头部152的转接器150。转接器150包括与头部152上的螺纹啮合的螺纹156，转接器150的上端158延伸到头部152中的周向凹部160。密封件162可以设在上端158处以密封头部。

转接器150还包括与过滤器100的螺纹132啮合的带螺纹的中间部分164，且过滤器的垫圈密封件140与中间部分的底表面166配合。中心出口定位柱或出口管168沿着背离头部152的方向从中间部分164向下延伸。过滤器的垫圈126与定位座168密封。密封垫圈170也设在头部152中的出口通道和中间部分164的内表面之间，以将进入的待过滤流体与过滤后的流体密封。

关于图1-5、6-7和8描述的任何单独特征可以单独使用或结合图1-5、6-7和8中的其他特征任意组合使用，且图1-5中的特征可以与图6-7和图8所描述的特征任意组合使用。

本发明可以以其它形式实施而不脱离其精神或其新颖的特征。在本申请中所公开的实施例应被认为在各方面均是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由所附的权利要求而不是由前面的描述来指示；且来自其含义和权利要求的等同范围内的所有变化都旨在被包含于其中。

Claims (15)

1.一种流体过滤器，其特征在于，所述流体过滤器包括：

外壳壳体，所述外壳壳体具有封闭端和开口端，并限定内部空间；

过滤介质，所述过滤介质设在所述外壳壳体的内部空间内并被构造成用于过滤流体；

螺母板，所述螺母板固定到所述外壳壳体的开口端以封闭所述开口端，所述螺母板包括具有面向内部螺纹的面，用于将所述流体过滤器固定到过滤器头；和

第一周向垫圈，所述第一周向垫圈布置在所述螺母板上相邻于螺纹面的底部且位于螺纹面径向向内，所述第一周向垫圈被定位成与所述过滤器头密封，以防止流体泄漏到所述流体过滤器的外部。

2.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述第一周向垫圈为矩形的或锥形的。

3.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述螺母板包括形成于其上的凹槽，所述凹槽相邻于所述螺纹面的底部且位于所述螺纹面的底部径向向内，所述第一周向垫圈布置在所述凹槽中并背离所述封闭端面向轴向向上。

4.根据权利要求3所述的流体过滤器，其特征在于，所述第一周向垫圈并未填满整个凹槽，使得在所述垫圈的一侧与形成所述凹槽的面之间存有空间。

5.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述流体过滤器进一步包括布置于第一周向垫圈的径向内侧的第二周向垫圈，所述第二周向垫圈面向径向向内。

6.根据权利要求5所述的流体过滤器，其特征在于，所述第二周向垫圈布置在所述螺母板上或布置在布置于所述螺母板和所述过滤介质的端部之间的板上。

7.根据权利要求5所述的流体过滤器，其特征在于，所述流体过滤器进一步包括界定于所述第一周向垫圈和所述第二周向垫圈之间的多个流体入口开口，所述流体入口开口提供所述流体过滤器的外部和所述壳体的内部空间之间的流体连通。

8.一种组合，其特征在于，所述组合包括：

流体过滤器，所述流体过滤器具有：

外壳壳体，所述外壳壳体具有封闭端和开口端，并限定内部空间；

过滤介质，所述过滤介质设在所述外壳壳体的内部空间内并被构造成用于过滤流体；

螺母板，所述螺母板固定到所述外壳壳体的开口端以封闭所述开口端，所述螺母板包括具有面向内部螺纹的面，用于将所述流体过滤器固定到过滤器头；

第一周向垫圈，所述第一周向垫圈布置在所述螺母板上相邻于螺纹面的底部且位于螺纹面径向向内，所述第一周向垫圈被定位成与所述过滤器头密封，以防止流体泄漏到所述流体过滤器的外部；

所述组合进一步包括以下两项中的任一项

过滤器头，所述过滤器头具有：

外螺纹面，所述外螺纹面能够与所述流体过滤器的内螺纹面啮合，并具有相邻于外螺纹面的表面，该表面与所述第一周向垫圈的轴向向上的面配合；或

转接器，所述转接器与所述过滤器头连接，所述转接器具有：

能够与所述流体过滤器的内螺纹面啮合的外螺纹面，并具有相邻于所述外螺纹面的表面，该表面与所述第一周向垫圈的轴向朝上的面配合。

9.根据权利要求8所述的组合，其特征在于，所述流体过滤器包括布置于第一周向垫圈径向内侧的第二周向垫圈，所述第二周向垫圈面向径向向内；和

所述过滤器头与所述转接器各自包括与所述第二周向垫圈密封地配合的出口管。

10.根据权利要求8所述的组合，其特征在于，所述第一周向垫圈是矩形的或锥形的。

11.根据权利要求8所述的组合，其特征在于，所述螺母板包括形成于其上的凹槽，所述凹槽相邻于所述螺纹面的底部且位于所述螺纹面的底部径向向内，所述第一周向垫圈布置在所述凹槽中并背离所述封闭端面向轴向向上。

12.根据权利要求11所述的组合，其特征在于，所述第一周向垫圈并未填满整个凹槽，使得在所述垫圈的一侧与形成所述凹槽的面之间存有空间。

13.根据权利要求9所述的组合，其特征在于，所述第二周向垫圈布置在所述螺母板上或布置在布置于所述螺母板和所述过滤介质的端部之间的板上。

14.根据权利要求9所述的组合，其特征在于，所述组合进一步包括界定于所述第一周向垫圈和所述第二周向垫圈之间的多个流体入口开口，所述流体入口开口提供所述流体过滤器的外部和所述壳体的内部空间之间的流体连通。

15.根据权利要求9所述的组合，其特征在于，所述组合包括流体过滤器和过滤器头，或者包括流体过滤器和连接至过滤头的转接器。