CN1196511C - 过滤器组件 - Google Patents

Abstract

提供一种过滤器组件，该组件具有外壳，外壳具有边缘。还配置导流板，该导流板的形状大体为圆形。导流板具有导流板边缘，包括流体入口和流体出口。最好至少一个流体出口是中心螺纹孔，该中心螺纹孔可使过滤器组件固定在发动机的过滤器的安装装置上。还包括用与使外壳和导流板相互连接的相互连接装置。该相互连接装置还一般沿导流板边缘固定外部密封件。外部密封件是低成本加工的旋切垫圈，该相互连接装置包括第一和第二延伸部件。第一延伸部件在导流板边缘与导流板形成一体。第二延伸部件在外壳边缘与外壳形成一体。第二延伸部件基本上沿第一延伸部件延伸，由此形成无接缝的相互连接以及用于固定旋切垫圈的大体平表面。或者，相互连接装置包括密封件支承盘。该密封件支承盘大体为U形，包括相对的第一和第二腿部。该第一和第二腿部邻接旋切垫圈配置。第二延伸部基本上沿第一延伸部以及密封件支承盘的第一腿部延伸，由此形成不渗漏流体的相互连接。

Description

过滤器组件

本发明的领域

本发明涉及旋装流体过滤器，具体涉及一种旋装过滤器，该过滤器具有与导流板结合的滚压成形主体，该导流板与旋切垫圈联用。

发明的背景

流体过滤器通常用在发动机润滑系统、液压系统以及燃料系统中，以除去正循环流体中的固体物例如灰尘或磨屑。传统上流体过滤器包括配置在主体、盒子或外壳内的过滤部件或元件。导流板或盖子固定在主体上，用于包围过滤部件。导流板包括许多孔，以使流体流过过滤部件。流体可以直接经导流板上的中心孔进入过滤器，或经许多圆周孔进入过滤器，这些孔沿经向绕导流板配置。流体过滤器通常装在发动机或液压系统上，方法是将导流板拧在从发动机或液压系统上伸出的安装装置上。这种固定方法通常称作旋装法。

独特形状的初级密封件或垫圈传统上从导流板的外部延伸，以便密封导流板和过滤器安装装置之间的空间。取决于发动机或液压系统的具体设计，密封件相对于主体直径配置在内侧位置或外侧位置。应用这些独特形状的特殊垫圈可使垫圈更容易固定在导流板上。独特成形的垫圈例如美国专利NO 4834885和4969994中所示垫圈具有明显的缺点，即制造时需要特殊的加工方法。这些特殊的加工方法几乎无疑地将增加成本。

或者有时应用模铸的导流板。这些模铸导流板通常包括特殊的密封件固定装置，用于固定旋切的垫圈。这种旋切的垫圈相对于上述特殊垫圈容易制造和成本低，然而模铸导流板与冲压成形的导流板相比加工和制造成本更高。一些先有技术设计使冲压加工的盖子与钢的基座板相连接，形成导流板组件。垫圈固定在盖子上，然后将盖子焊接在基座板上，以增加刚性。这种连接设计例示于美国专利NO5490930。然而应当看到，这种设计增加了部件和加工步骤，这又不可避免地增加了成本。

通常应用第二密封件来防止流体在导流板和主体之间流动。这种第二密封件设计的例子示于美国专利NO 4369113中。第二密封件通过在主体和导流板上形成的一系列金属折卷或两次滚压而固定就位。虽然这种配置看起来暂时有效，但它不能在苛刻的操作条件下达到最可靠地防止渗漏。因此可以认为，当受到流体静压和流体动压脉冲作用时，这种双密封件设计并不能防止流体渗漏。在工业上或重型设备应用中通常可能发生苛刻的操作条件，而且在客车的应用也可能发生这种条件。

为将主体接合和密封于导流板，通常也应用金属的折卷。具体是，将导流板的自由端和主体的自由端卷压或卷曲在一起。结合方法一般是卷压两次，而后卷曲，形成沿过滤器组件边缘的折边。虽然这些方法看起来一时有效，但是它不能在苛刻条件下达到最可靠地防止渗漏。和双密封件设计一样，双卷压卷边在受到流体静压和流体动压脉冲作用时并不能防止流体渗漏。另外，双卷压接缝的制造成本相当高，还需要进行组装接缝控制和/或额外的密封化合物，以便在接缝的整体性和焊接发生变化时达到可靠的相互接合。在制造期间通常涂抹密封化合物，以限制流体渗过主体和导流板的相互接合部。组装接缝控制通常包括......。

因此在相关技术中需要提供一种流体过滤器，这种过滤器能在主体和导流板之间达到最可靠的密封效果而不应用在其间配置的第二密封件。另外，在有关技术中也需要一种流体过滤器，这种流体过滤器能有效地固定主密封件。再则，再有关技术中还需要提供一种能应用低成本旋切垫圈作初级密封装置的流体过滤器。

发明概要

按照本发明的主要说明，提供一种具有有利结构的流体过滤器。

本发明的目的是提供一种流体过滤器，该过滤器能够防止主体和导流板之间的流体渗漏而不在其间配置第二密封件。本发明的再一目的是提供一种沿过滤器外周固定旋切垫圈的独特方法。

按照本发明的第一优选实施例，提供一种具有外壳的过滤器组件。该外壳一般为圆筒形，具有外壳边缘。过滤元件配置在外壳内，用于过滤流过的流体。还配置导流板，该导流板大体为圆形。该导流板具有导流板边缘，包括流体入口和流体出口。该流体出口最好是中心螺纹孔，该出口可使过滤器组件固定在过滤器安装装置上。包括用于相互连接外壳和导流板的相互连接装置。该相互连接装置大体沿导流板边缘固定外部密封件。

本发明提出一种用在流体循环系统中的过滤器组件，上述过滤器组件包括：圆筒形的外壳，具有外壳边缘；配置在上述外壳内用于过滤流体的过滤部件；圆形的导流板，具有导流板边缘，上述导流板还具有流体入口、流体出口和安装装置，该安装装置可拆卸地将过滤器组件装在流体循环系统上；用于将上述外壳连接于上述导流板的相互连接，上述相互连接包括一个第一延伸部、一个第二延伸部和一个密封件支承盘，上述第一延伸部与上述导流板形成一体并邻接上述导流板边缘配置，上述第二延伸部与上述外壳形成一体并邻接上述外壳边缘配置，上述密封件支承盘具有由一个底板及连接到底板的相对第一和第二腿部所形成的U形截面构形，上述底板邻接上述导流板边缘配置，其中上述第二延伸部均围绕第一延伸部和上述密封件支承盘的第一腿部延伸；以及一个在密封件支承盘的第一和第二腿部之间设置的外部密封件。

按照本发明更优选实施例，外部密封件是低成本制作的旋切垫圈，相互连接装置包括第一和第二延伸部。第一延伸部在导流板边缘与导流板形成一体。第二延伸部在外壳边缘与外壳形成一体。第一延伸部大体沿第二延伸部延伸，因此形成一种无接缝的相互连接和一个用于固定旋切垫圈的大体平的表面。

按照本发明的另一实施例，外部密封件是低成本的旋切垫圈，该相互连接装置包括第一延伸部、第二延伸部和密封件支承盘。第一延伸部在导流板边缘与导流板形成一体。第二延伸部在外壳边缘与外壳形成一体。密封件支承盘大体为U形，包括相对的第一和第二腿部，该第一和第二腿部靠近旋切垫圈配置。第一延伸部大体沿第二延伸部和密封件支承盘的第一腿部延伸，由此形成一种不渗漏流体的相互连接装置。

详细阅读下面说明可以明显看出本发明在其它方面的应用。然而应当明白，下面的详细说明和具体例子尽管示出本发明的优选实施例，但这只是用于例示目的，因为从这些说明中本领域的技术人员可以明显看出，在本发明的精神和范围内可以进行各种改变和变型。

附图的简要说明

从详细说明和附图中可以更完全的理解本发明，这些附图是：

图1是底视透视图，部分为截面图，示出本发明第一实施例的具有改进的单件密封结构的过滤器组件；

图2是沿图1的2-2线截取的部分横截面图；

图3是底视透视图，部分为截面图，示出本发明第二实施例的具有两件密封结构的过滤器组件；

图4是沿图3的4-4线截取的局部横截面图。

优选实施例的详细说明

优选实施例的以下说明仅仅是特性方面的例示说明，完全不限制本发明及其应用，或使用。例如，本发明的密封结构可以在各种过滤器应用中获得应用，如用在润滑油系统、液压系统和燃油系统上，但并不限于这些应用。

图1和图2示出本发明第一实施例的过滤装置或组件10。过滤组件10适合于装在发动机的过滤器安装装置(未示出)上。具体是，过滤组件10适于在操作上装在润滑油系统、液压系统、燃油系统或其它流体循环系统上，并与这些系统相通，这些系统将得益于其流体被过滤。

过滤组件10包括大体圆筒形的配置在外壳、罐或支承构件14内的套筒或隔离筒12。圆筒形套筒12包括许多穿过它的孔16。圆筒形套筒12的内部形成第一容积18。圆筒形套筒12的外部和外壳14的内部形成第二容积20。圆筒形套筒12的孔16能使已过滤的流体从第二容积20流到第一容积18，或相反流动也一样。

过滤组件10还包括多孔的过滤元件或部件22，以除去正循环流体中的固体物例如尘粒和磨屑。过滤部件22配置在第二容积20内，靠近圆筒形套筒12，并大体从外壳14的顶部分24延伸到外壳14的底部分26。过滤部件22最好是圆筒形的，其外直径小于外壳14的内直径，而其内直径基本上等于圆筒形套筒12的外直径。这种配置形成流体沟槽28，该沟槽沿过滤部件22的顶部分30、底部分32和外直径34延伸。

如图1清楚示出的，导流板或者盖板36连接于外壳14的顶部分24。下面详细说明导流板36和导流板36与外壳14之间的相互连接。导流板36包括许多靠近中心螺纹孔40配置的流体入口38。该流体入口38与第二容积20流体相通，因此适合于引入流体，使流体例如发动机油流过过滤部件22。导流板28的中心螺纹孔40适合于与发动机的通常的过滤器安装装置(未示出)接合。如这种技术中周知的，过滤器安装装置一般包括适合于接收密封件的大体平表面以及适合于啮合和固定过滤器螺纹孔的中心螺纹柱。

导流板28的中心螺纹孔40具有流体出口42。该流体出口42与第一容积18流体相通，因此适合于使已过滤的流体从过滤部件22流到流体出口42。因而，流体路径从流体入口38和流体沟槽28经过滤部件22和许多圆筒形套筒12的孔16延伸到流体出口42。

下面详细说明导流板36和导流板36与外壳14之间的相互连接。如图2清楚示出的，导流板36大体为凹的圆形整体部件，如上所述，该导流板具有许多靠近中心螺纹孔40配置的流体入口38。参考图2，导流板36还具有沿导流板36外周延伸的导流板边缘44。第一延伸部件46与导流板36形成一体，形成从导流板边缘44延伸的面朝外的凸部分。该第一延伸部件的外直径最好大于外壳14主体部分48的外直径。与导流板36类似，外壳14也形成沿顶部分24延伸的外壳边缘50。第二延伸部件52与外壳14形成一体，从外壳边缘50延伸。

为在导流板36和外壳14之间实现无接缝的相互连接和可靠的密封，用机械装置折卷外壳14的第二延伸部件52，使其大体沿导流板36的第一延伸部分46进行折卷。然后折卷第二延伸部件52的自由端54，使其大体垂直于过滤组件10的纵轴。这种自由端54的折卷形成大体平的表面56。这种绕第一延伸部件46的第二延伸部件52的折卷形成具有J形轮廓的相互连接装置58。应当认识到，可以在导流板36的第一延伸部件46和外壳14的第二延伸部件52之间放置密封化合物70，以便在其间形成改进密封性和消除扭力的刚性粘接。

还配置密封件60，最大限度地减少导流板36和发动机的过滤器安装装置(未示出)之间的流体渗漏。密封件60最好是具有大体长方形横截面的旋切垫圈，并配置在外侧位置，靠近外边缘46。密封件60的外直径62最好压配合在相互连接装置58的内直径64上，使得密封件60的密封部分66伸出相互连接装置58的顶部分68。应当认识到，密封件60的密封部分66可以伸出相互连接装置58的顶部分68任何距离，这有助于尽量减少在特殊应用中的流体渗漏。

图3和4示出本发明第二实施例的过滤装置和过滤组件110。过滤组件110适合于装在发动机的过滤器的安装装置(未示出)上，此过滤组件110类似于过滤组件10。应当注意到，在图1-2和3-4中的相同的编号表示相同的部件。

下面详细说明第二实施例的导流板136和外壳14之间的相互连接。导流板136一般是凹的圆形部件，如上所述，该部件具有许多靠近中心螺纹孔40配置的流体入口38。导流板136还形成沿导流板136外周延伸的导流板边缘144。第一延伸部件146与导流板136形成一体，由此形成从导流板边缘144伸出的面朝上的突出部。第一延伸部件146的外直径最好大于外壳14的主体部分48的外直径。和导流板136类似，外壳14还形成沿顶部分24延伸的外壳边缘50。第二延伸部件152与外壳14形成一体，并从外壳边缘50伸出。配置密封件支承盘170，该盘大体为U型。具体是密封件支承盘170分别包含第一和第二面朝上的腿部分172、174。第一面朝上腿部172还包括向外弯的片176。

为了实现在导流板136和外壳14之间的无接缝的相互连接和可靠的密封，用机械装置折卷外壳14的第二延伸部件152，大体沿导流板136的第一延伸部件146进行折卷。密封件支承盘170定位在第一延伸部件146的内侧，并靠近该部件，使得第一面朝上腿部172的片176伸过第一延伸部件146的端部。然后折叠第二延伸部件152的自由端154，使得该端大体包围第一延伸部件146和第一面朝上腿部172，并结束于靠近第一延伸部件146的位置。这种第二延伸部件152绕第一延伸部件146和密封件支承盘170的第一面朝上腿部172的折卷形成具有J形轮廓的相互连接装置158。相互连接装置158一般可以防止由流体静压和流体动压脉冲造成的流体渗漏。应当认识到，可以在密封件支承盘170的第一面朝上腿部172和第二延伸部件152的自由端154之间和/或第一延伸部件146和第二部件152之间配置密封化合物180，以便在其间形成刚性粘接，以便改进密封性和消除扭力。

还配置密封件160，以便尽量减少导流板136和发动机过滤器安装装置(未示出)之间的流体渗漏。密封件160最好是具有大体长方形横截面的旋切垫圈。密封件160的外直径162最好压装在相互连接装置158的内直径164上，使得密封件160的密封部分166伸过连接装置158的顶部分168。应当认识到，密封件160的密封部分166可以超过相互连接装置158的顶部分168任何距离。这有助于尽量减少在特殊应用中的流体渗漏。密封件支承盘170的第二面朝上腿部174形成将密封件160定位在密封件支承盘170上的装置，这样便容易安装，提高了垫圈的固定性，并且降低了成本。

和常规过滤器组件相比本发明的过滤器组件有利之处在于，可以用旋切垫圈做初级密封装置。旋切垫圈和通常用在常规过滤器组件中的独特形状的垫圈相比一般制造成本更低。另外可以确信，旋切垫圈设计提供了垫圈和过滤器安装装置之间的改进的密封表面。而且，本发明的过滤器组件由于使外壳的第二延伸部件大体沿导流板的第一延伸部件延伸而可以尽量减少过滤器外壳和导流板之间的流体渗漏。可以认为，这种配置提供了无接缝的相互连接，和常规过滤器组件不一样，这种无缝连接不渗漏流体并且能够承受苛刻的操作条件例如流体静压和流体动压脉冲的作用。另外，本发明的过滤器组件不需要应用一系列的金属折卷和两次滚压，这种加工成本是很高的。

上面已说明本发明，可以明显看出本发明可以以很多方式改变。这种改变不能认为超出本发明的精神和范围，并且本领域的技术人员可以明显看出所有这些改变均包含在以下权利要求书的范围内。

Claims (4)

1.一种用在流体循环系统中的过滤器组件，上述过滤器组件包括：

圆筒形的外壳，具有外壳边缘；

配置在上述外壳内用于过滤流体的过滤部件；

圆形的导流板，具有导流板边缘，上述导流板还具有流体入口、流体出口和安装装置，该安装装置可拆卸地将过滤器组件装在流体循环系统上；

用于将上述外壳连接于上述导流板的相互连接，上述相互连接包括一个第一延伸部、一个第二延伸部和一个密封件支承盘，上述第一延伸部与上述导流板形成一体并邻接上述导流板边缘配置，上述第二延伸部与上述外壳形成一体并邻接上述外壳边缘配置，上述密封件支承盘具有由一个底板及连接到该底板的相对第一和第二腿部所形成的U形截面构形，上述底板邻接上述导流板边缘配置，其中上述第二延伸部均围绕第一延伸部和上述密封件支承盘的第一腿部延伸；以及

一个在密封件支承盘的第一和第二腿部之间设置的外部密封件。

2.如权利要求1所述的过滤器组件，其特征在于，上述外部密封件是旋切垫圈。

3.如权利要求1所述的过滤器组件，还包括密封化合物，该化合物配置在上述第二延伸部和上述密封件支承盘的第一腿部之间。

4.如权利要求1所述的过滤器组件，其特征在于，上述安装装置包括配置在上述导流板上的中心螺纹孔，上述中心螺纹孔形成上述流体出口。

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