CN108087172B - 柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，包括上壳体组件和滤芯组件；上壳体组件包括主体部分、筒状旋盖和压盖部分，旋盖顶部设有缩口部分；压盖部分包括两道以上的压盖环段，所有的压盖环段在同一水平面上沿周向拼接为圆环状；主体部分包括由上至下依次相连的罩筒、肩部和连接筒，滤芯组件包括中心管、截面呈环形的滤层、滤芯上端盖和滤芯下端盖，中心管外壁设有用于导气的螺旋状的导气槽。本发明能够防止燃油中的气体在滤芯中心管处堆积起来，密封性强，其结构为模块化设计，各部件装配和拆卸均较为方便，便于柴油滤清器的装拆作业。

Description

柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件

技术领域

本发明涉及机动车柴油过滤系统，尤其涉及一种柴油滤清器的模块化组件结构。

背景技术

机动车三滤是指空气滤清器、燃油滤清器以及机油滤清器。"三滤"在柴油发动机上对空气、机油和柴油起着过滤作用，从而对发动机起到保护作用。

近年来，排放法规标准不断提高，整车厂和发动机厂提出轻量化、模块化、集成化和低排放的目标要求，原有金属材料的汽车零部件逐步被有机工程塑料取代，机动车用“三滤”产品越来越多被塑壳空滤、塑壳燃滤和塑壳机油滤产品取代。采用有机工程塑料作为生产用原材料，不但符合国家的环保法规要求，也可以大大的降低企业的制造和加工成本，提高企业品牌的市场竞争力。

目前国际上做滤清器排名靠前的几家企业如康明斯滤清系统、曼胡默尔等均有采用工程塑料的产品推出。这些产品中具有不够完善之处，如各部件集成度低，加热器、水位传感器为独立的接口，没有对滤清器各组件进行模块化划分等，这使得现有的滤清器装配和安装较为复杂，更换滤芯时的拆卸安装较为繁琐，滤清器密封能有待进一步提高等等。又如燃油在通过滤层时，燃油中含有的少量的气体会在滤芯中心管处积累起来，积累的气体量较大后，随着燃油一次性通过滤芯中心管和出油管后流入机动车油路，造成机动车熄火，且熄火后不容易重新点火。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，主要部件均由塑胶材料制成，能够防止燃油中的气体在滤芯中心管处堆积起来，密封性强，其结构为模块化设计，各部件装配和拆卸均较为方便，便于柴油滤清器的装拆作业。

为实现上述目的，本发明的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件包括上壳体组件和滤芯组件；

上壳体组件包括主体部分、筒状旋盖和压盖部分，三者的竖向中心线为同一直线；以指向所述竖向中心线的方向为内侧方向，以背离所述竖向中心线的方向为外侧方向；

旋盖顶部设有缩口部分；压盖部分包括两道以上的压盖环段，所有的压盖环段在同一水平面上沿周向拼接为圆环状；

主体部分包括由上至下依次相连的罩筒、肩部和连接筒，连接筒的直径大于罩筒；罩筒顶部固定连接有进油管和出油管，连接筒外壁由上至向凸设有三道环形凸起，位于下方的两个环形凸起为密封环形凸起，两个密封环形凸起直径相同并与连接筒外壁围成上密封槽，上密封槽内设有用于与下壳体组件密封连接的上密封环；连接筒外壁最上方的一道环形凸起的直径大于位于下方的两个环形凸起的直径；所述两个密封环形凸起中，位于下方的一个密封环形凸起上均匀分布有若干开口并形成不连续结构；

主体部分的肩部向下设有若干上连接柱，上连接柱以所述竖向中心线为中心在水平方向上沿周向均匀分布；每个压盖环段对应两个上连接柱，上连接柱与压盖环段之间设有压紧螺栓，压紧螺栓将压盖环段和主体部分的肩部紧压在一起；旋盖的缩口部分的内壁与主体部分的肩部滑动配合，且缩口部分的顶端外径小于连接筒外壁最上方的一道环形凸起的外径；

罩筒顶部中心向下连接有出油筒，出油筒上部与所述出油管相连通；罩筒、肩部和连接筒围成上壳体内腔，进油管与上壳体内腔相连通；

滤芯组件包括中心管、截面呈环形的滤层、滤芯上端盖和滤芯下端盖，中心管外壁设有用于导气的螺旋状的导气槽，滤层套设于中心管上，滤层与中心管高度相同且两者的顶端之间以及底端之间分别相齐平；滤芯上端盖由上至下与滤层顶端和中心管顶端相连接，滤芯下端盖由下至上与滤层底端以及中心管底端相连接；滤芯上端盖径向内端连接有上密封胶圈，上密封胶圈与出油筒外壁相压接；滤芯下端盖径向内端连接有下密封胶圈，装配状态下密封胶圈与下壳体组件密封压接并与下壳体组件装配为完整的柴油滤清器；出油筒下端伸入中心管顶部；

中心管底部上下间隔设有若干层径向贯通中心管的出油通道，出油筒下部伸入所述中心管；上连接柱的下端位于滤芯上端盖上方并与滤芯上端盖相邻；所述连接筒、压盖部分、筒状旋盖、中心管、滤芯上端盖和滤芯下端盖均由塑胶材料制成。

旋盖的缩口部分的直径为R，以所述竖向中心线上一点为圆心并以0.5R为半径所画出的圆为最大安装区域；进油管的外端在径向方向上伸出旋盖的缩口部分，出油管的径向外端位于最大安装区域内；出油管以密封卡接的方式可拆卸连接有延长管。

所述的压盖环段的数量为两个，出油筒下端设有用于导向装配的倒角结构。

所述滤芯上端盖向上连接有提手，提手关于所述竖向中心线对称设有两个；与出油筒外壁相对应的上密封胶圈上设有两道环形凸起，出油筒外壁上设有两道上环形槽，上密封胶圈的两道环形凸起紧压入所述两道上环形槽；下出线筒底部的下环形槽及下密封环上下间隔设有两道。

滤芯组件的重量与下密封胶圈同下壳体组件之间的摩擦力之和小于上密封胶圈与出油筒之间的摩擦力。

滤芯上端盖表面加热熔融后与滤层顶端以及中心管顶端焊接在一起，滤芯下端盖表面加热熔融后与滤层底端以及中心管底端焊接在一起。

采用本发明的结构，不再需要在装配滤清器时对各部件统一进行组装（滤清器内部空间小，不便于装配），而是可以在外部直接将上壳体组件和滤芯组件组装好，然后将上壳体组件、滤芯组件与下壳体组件装配在一起即可，与以往在总装时将各元件一一装配相比，大大方便了装配过程，提高了装配效率。

下壳体组件是将下壳体和电加热器等元件组合在一起所形成的结构，是现有的柴油滤清器中除本发明所包括的部件以外的部件的集合。

进油管的外端在径向方向上伸出旋盖的缩口部分，从而便于与机动车上游的油路相连接。出油管的径向外端位于最大安装区域内；出油管以密封卡接的方式可拆卸连接有延长管；延长管便于本发明与机动车下游的油路相连接。如果出油管的径向外端直接就伸出最大安装区域，则在组装上壳体部件时，难以使进油管和出油管通过缩口部分从而使主体部分与旋盖装配在一起。本发明的结构，既允许进油管和出油管通过缩口部分，又便于与机动车的油路相连接，为将滤清器分为三大部分的模块化设计提供了可能。

位于下方的一个密封环形凸起上均匀分布有若干开口并形成不连续结构；如果没有设置此处开口，则在更换上密封环时会十分不便，上密封环因自身的弹性会紧紧套在上密封槽中，工作人员难以将上密封环从上密封槽中取出。由于在密封环形凸起上设置了开口，形成了不连续结构，因此在开口处就可以方便地对上密封环施力，将其取出，从而大大方便了拆卸或更换上密封环的工作。

如果压盖部分不分段，为一整体的圆环状，则难以罩在罩筒上，无法装配。压盖部分分为两个以上的环段则能够解决这个问题，可以一个环段一个环段地进行装配。如果压盖部分分段过多，则增加了装配的工作量。因此，压盖部分优选分为两个压盖环段，这样，既便于将旋盖与罩筒固定连接，又不过多增加配件的数量，使装配过程最大程度得到简化。

如果没有设置提手，则在拆卸滤芯组件时会十分不方便，工作人员难以对滤芯组件施加轴向力。提手的设置进一步方便了本发明的拆卸作业。

滤芯组件的重量与下密封胶圈同上中心柱之间的摩擦力之和小于上密封胶圈与出油筒之间的摩擦力。这样，在拆卸时，将旋盖从下壳体组件上旋出，然后将上壳体组件整体向上从下壳体组件内拔出，即可在摩擦力的作用下，将滤芯组件一并拔出，进一步简化了拆卸过程。滤芯组件被拔出后，由于外界空间较下壳体组件内的空间宽敞得多，因此更方便于对上壳体组件和滤芯组件的各部件进行进一步分离操作。

上连接柱的下端位于滤芯上端盖上方并与滤芯上端盖相邻，使得上连接柱不仅具有连接压盖部分和主体部分的作用，而且具有轴向定位滤芯组件的作用。出油筒下端设有用于导向装配的倒角结构，因此在装配时更容易插入上密封胶圈。

工作时，燃油由进油管进入上壳体内腔，然后进入滤层，在通过滤层时得到过滤。过滤后的燃油来到导气槽处，燃油中的气体能够沿导气槽流动至中心管底部，从而及时随同燃油通过出油通道进入中心管；这样，就避免了以往中心管处累积的大量气体集中进入油路带来的机动车熄火、点火难的问题。

附图说明

图1是本发明的分解结构示意图；

图2是本发明安装于下壳体组件中的半剖示意图；

图3是本发明安装于下壳体组件中的剖示图；

图4是上壳体组件的分解示意图；

图5是上壳体组件的结构示意图；

图6是3中A处的放大图；

图7是图3中Ｃ处的放大图。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件包括上壳体组件和滤芯组件。使用时本发明与筒状的下壳体组件17装配为完整的柴油滤清器。

上壳体组件包括主体部分、筒状旋盖1和压盖部分，三者的竖向中心线40为同一直线；以指向所述竖向中心线40的方向为内侧方向，以背离所述竖向中心线40的方向为外侧方向；

旋盖1顶部设有缩口部分2；压盖部分包括两道以上的压盖环段3，所有的压盖环段3在同一水平面上沿周向拼接为圆环状；

主体部分包括由上至下依次相连的罩筒4、肩部5和连接筒6，连接筒6的直径大于罩筒4；罩筒4顶部固定连接有进油管7和出油管8，连接筒6外壁由上至向凸设有三道环形凸起10，位于下方的两个环形凸起10为密封环形凸起，两个密封环形凸起直径相同并与连接筒6外壁围成上密封槽，上密封槽内设有用于与下壳体组件17密封连接的上密封环11；连接筒6外壁最上方的一道环形凸起10的直径大于位于下方的两个环形凸起10的直径；所述两个密封环形凸起中，位于下方的一个密封环形凸起上均匀分布有若干开口12并形成不连续结构；如果没有设置此处开口，则在更换上密封环11时会十分不便，上密封环11因自身的弹性会紧紧套在上密封槽中，工作人员难以将上密封环11从上密封槽中取出。由于在密封环形凸起上设置了开口，形成了不连续结构，因此在开口处就可以方便地对上密封环11施力，将其取出，从而大大方便了拆卸或更换上密封环11的工作。

主体部分的肩部5向下设有若干上连接柱13，上连接柱13以所述竖向中心线40为中心在水平方向上沿周向均匀分布；每个压盖环段3对应两个上连接柱13，上连接柱13与压盖环段3之间设有压紧螺栓14，压紧螺栓14将压盖环段3和主体部分的肩部5紧压在一起；旋盖1的缩口部分2的内壁与主体部分的肩部5滑动配合，且缩口部分2的顶端外径小于连接筒外壁最上方的一道环形凸起10的外径；这样，旋盖既可以相对主体部分旋转，又能限定主体部分的轴向位置。

罩筒4顶部中心向下连接有出油筒15，出油筒15上部与所述出油管8相连通；罩筒4、肩部5和连接筒6围成上壳体内腔16，进油管7与上壳体内腔16相连通；

滤芯组件包括中心管30、截面呈环形的滤层31、滤芯上端盖32和滤芯下端盖33，中心管30外壁设有用于导气的螺旋状的导气槽34，滤层31套设于中心管30上，滤层31与中心管30高度相同且两者的顶端之间以及底端之间分别相齐平；滤芯上端盖32由上至下与滤层31顶端和中心管30顶端相连接，滤芯下端盖33由下至上与滤层31底端以及中心管30底端相连接；滤芯上端盖32径向内端连接有上密封胶圈36，上密封胶圈36与出油筒15外壁相压接；滤芯下端盖33径向内端连接有下密封胶圈38，装配状态下密封胶圈38与下壳体组件17密封压接并使本发明与下壳体组件17装配为完整的柴油滤清器；下壳体组件17是将下壳体和电加热器等元件组合在一起所形成的结构，是现有的柴油滤清器中除本发明所包括的部件以外的部件的集合。

出油筒15下端伸入中心管30顶部，出油筒15下端设有用于导向装配的倒角结构，因此出油筒下端外径较其主体部分更小，在装配时更容易插入上密封胶圈36。

中心管30底部上下间隔设有若干层径向贯通中心管30的出油通道37，

出油筒15下部伸入所述中心管30；上连接柱13的下端位于滤芯上端盖32上方并与滤芯上端盖32相邻。

所述连接筒6、压盖部分、筒状旋盖1、中心管30、滤芯上端盖32和滤芯下端盖33 均由塑胶材料制成。实际上，除滤层31、螺栓等无法使用塑胶材料之外，其他部件均可由塑胶材料制成。

竖向中心线40也为滤芯组件的竖向中心线。

旋盖1的缩口部分2的直径为R，以所述竖向中心线40上一点为圆心并以0.5R为半径所画出的圆为最大安装区域；进油管7的外端在径向方向上伸出旋盖1的缩口部分2，从而便于与机动车油路相连接。出油管8的径向外端位于最大安装区域内；出油管8以密封卡接的方式可拆卸连接有延长管9；延长管9便于本发明与机动车油路相连接。

所述的压盖环段3的数量为两个。如果压盖部分不分段，为一整体的圆环状，则难以罩在罩筒4上，无法装配。压盖部分分为两个以上的环段则能够解决这个问题，可以一个环段一个环段地进行装配。如果压盖部分分段过多，则增加了装配的工作量。因此，压盖部分优选分为两个压盖环段3，这样，既便于将旋盖1与罩筒4固定连接，又不过多增加配件的数量，使装配过程最大程度得到简化。

所述滤芯上端盖32向上连接有提手39，提手39关于所述竖向中心线40对称设有两个。

如果没有设置提手39，则在拆卸滤芯组件时会十分不方便，工作人员难以对滤芯组件施加轴向力。提手39的设置进一步方便了本发明的拆卸作业。

上密封胶圈与出油筒15外壁之间的密封结构可以为以下两种结构中的任一种：

1、与出油筒外壁相对应的上密封胶圈36上设有两道环形凸起，出油筒外壁上设有两道上环形槽41，上密封胶圈36的两道环形凸起紧压入所述两道上环形槽41；下出线筒23底部的下环形槽42及下密封环27上下间隔设有两道。

2、与上述第1种密封结构不同的是，出油筒15外壁不设置环形凹槽，与出油筒外壁相对应的上密封胶圈上设有两道环形凸起，上密封胶圈的两道环形凸起与出油筒外壁表面径向压缩形成双密封；下密封胶圈的两道环形凸起与下壳体底部线路引出口的密封筒内表面径向压缩形成双密封。

这两种密封结构均可以增强上密封胶圈36处的密封性能。

滤芯组件的重量与下密封胶圈38与下壳体组件17之间的摩擦力之和小于上密封胶圈36与出油筒15之间的摩擦力。这样，在拆卸时，将旋盖1从下壳体组件17上旋出，然后将上壳体组件整体向上从下壳体组件17内拔出，即可在摩擦力的作用下，将滤芯组件一并拔出，进一步简化了拆卸过程。滤芯组件被拔出后，由于外界空间较下壳体组件17内的空间宽敞得多，因此更方便于对上壳体组件和滤芯组件的各部件进行进一步分离操作。

滤芯上端盖32表面加热熔融后与滤层31顶端以及中心管30顶端焊接在一起，滤芯下端盖33表面加热熔融后与滤层31底端以及中心管30底端焊接在一起，使得滤芯组件非常牢固。

装配时，先将上壳体组件和滤芯组件各自组装好，并准备好以下壳体为主的下壳体组件17。然后将滤芯组件装入准备好的下壳体组件17，再将上壳体组件与下壳体组件17和滤芯组件相连接。本发明实现了模块化组装，相较以往大大简化了装配过程，提高了装配效率。

当然，在将使用本发明的柴油滤清器装在机动车上时，需要通过进油管7和出油管8与机动车的油路相连接。工作时，燃油由进油管7进入上壳体内腔16，然后进入滤层31，在通过滤层31时得到过滤。过滤后的燃油来到导气槽34处，燃油中的气体能够沿导气槽34流动至中心管30底部，从而及时随同燃油通过出油通道37进入中心管30；这样，就避免了中心管30处累积的大量气体集中进入油路带来的机动车熄火、点火难的问题。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，其特征在于：包括上壳体组件和滤芯组件；

上壳体组件包括主体部分、筒状旋盖和压盖部分，三者的竖向中心线为同一直线；以指向所述竖向中心线的方向为内侧方向，以背离所述竖向中心线的方向为外侧方向；

旋盖顶部设有缩口部分；压盖部分包括两道以上的压盖环段，所有的压盖环段在同一水平面上沿周向拼接为圆环状；

主体部分包括由上至下依次相连的罩筒、肩部和连接筒，连接筒的直径大于罩筒；罩筒顶部固定连接有进油管和出油管，连接筒外壁由上至下凸设有三道环形凸起，位于下方的两个环形凸起为密封环形凸起，两个密封环形凸起直径相同并与连接筒外壁围成上密封槽，上密封槽内设有用于与下壳体组件密封连接的上密封环；连接筒外壁最上方的一道环形凸起的直径大于位于下方的两个环形凸起的直径；所述两个密封环形凸起中，位于下方的一个密封环形凸起上均匀分布有若干开口并形成不连续结构；

主体部分的肩部向下设有若干上连接柱，上连接柱以所述竖向中心线为中心在水平方向上沿周向均匀分布；每个压盖环段对应两个上连接柱，上连接柱与压盖环段之间设有压紧螺栓，压紧螺栓将压盖环段和主体部分的肩部紧压在一起；旋盖的缩口部分的内壁与主体部分的肩部滑动配合，且缩口部分的顶端外径小于连接筒外壁最上方的一道环形凸起的外径；

罩筒顶部中心向下连接有出油筒，出油筒上部与所述出油管相连通；罩筒、肩部和连接筒围成上壳体内腔，进油管与上壳体内腔相连通；

滤芯组件包括中心管、截面呈环形的滤层、滤芯上端盖和滤芯下端盖，中心管外壁设有用于导气的螺旋状的导气槽，滤层套设于中心管上，滤层与中心管高度相同且两者的顶端之间以及底端之间分别相齐平；滤芯上端盖由上至下与滤层顶端和中心管顶端相连接，滤芯下端盖由下至上与滤层底端以及中心管底端相连接；滤芯上端盖径向内端连接有上密封胶圈，上密封胶圈与出油筒外壁相压接；滤芯下端盖径向内端连接有下密封胶圈，装配状态下密封胶圈与下壳体组件密封压接并与下壳体组件装配为完整的柴油滤清器；出油筒下端伸入中心管顶部；

中心管底部上下间隔设有若干层径向贯通中心管的出油通道，出油筒下部伸入所述中心管；上连接柱的下端位于滤芯上端盖上方并与滤芯上端盖相邻；所述连接筒、压盖部分、筒状旋盖、中心管、滤芯上端盖和滤芯下端盖均由塑胶材料制成。

2.根据权利要求1所述的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，其特征在于：旋盖的缩口部分的直径为R，以所述竖向中心线上一点为圆心并以0.5R为半径所画出的圆为最大安装区域；进油管的外端在径向方向上伸出旋盖的缩口部分，出油管的径向外端位于最大安装区域内；出油管以密封卡接的方式可拆卸连接有延长管。

3.根据权利要求1所述的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，其特征在于：所述的压盖环段的数量为两个，出油筒下端设有用于导向装配的倒角结构。

4.根据权利要求1所述的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，其特征在于：所述滤芯上端盖向上连接有提手，提手关于所述竖向中心线对称设有两个；与出油筒外壁相对应的上密封胶圈上设有两道环形凸起，出油筒外壁上设有两道上环形槽，上密封胶圈的两道环形凸起紧压入所述两道上环形槽；下出线筒底部的下环形槽及下密封环上下间隔设有两道。

5.根据权利要求1所述的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，其特征在于：滤芯组件的重量与下密封胶圈同下壳体组件之间的摩擦力之和小于上密封胶圈与出油筒之间的摩擦力。

6.根据权利要求1所述的柴油滤清器用模块化滤芯上盖组件，其特征在于：滤芯上端盖表面加热熔融后与滤层顶端以及中心管顶端焊接在一起，滤芯下端盖表面加热熔融后与滤层底端以及中心管底端焊接在一起。