CN1507935A - 具有过滤介质的旁通阀组件的流体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体过滤器组件，所述流体过滤器组件包括一过滤器外壳，过滤介质和一过滤介质端盖，所述过滤介质位于过滤器外壳中的过滤室中，该过滤介质端盖包括一端板与一旁通阀组件，所述端板与所述过滤介质相结合，而所述旁通阀组件没有利用任何焊件被夹紧到所述端板上。所述端盖还包括一拼接到所述端板上的弹簧套，一夹紧到所述端板上的并形成包括一旁路入口孔的活塞闭合座，和一通常由弹簧偏置以闭合所述旁路入口孔的活塞闭合装置，以阻止存在于所述过滤室中的尚未过滤的流体的通过所述旁路入口孔的流动。

Description

具有过滤介质的旁通阀组件的流体过滤器

技术领域

本发明涉及一种流体过滤器，尤其是涉及一种用于车辆的滤油器组件。更具体地，本发明是涉及一种用于滤油器的过滤介质旁通阀。

背景技术

滤油器被用来净化通过固定的或者安装在车辆上的内燃机的润滑油。在发动机的工作过程中，这种滤油器的作用是用来分离由于燃料燃烧所产生的积碳、由于发动机磨损所产生的碎屑、产生于金属发动机部件上的铁锈、和其它来自于这种润滑油的固体杂质。发动机制造者规定应该对发动机滤油器进行周期性的更换。其它过滤器可被用来过滤燃料、冷却剂、和液压流体。

发明内容

根据本发明，一种流体过滤器组件包括过滤器外壳，在过滤器外壳中被定位于过滤室中的过滤介质，和过滤介质端盖，该过滤介质端盖包括连接到所述过滤介质上的端板和没有利用任何焊件被夹紧到所述端板上的旁通阀组件。在图解的实施例中，所述端盖还包括拼接在所述端板上的弹簧套，被夹紧到所述端板上并被形成用来包括一旁路入口孔的活塞闭合座，和通常由弹簧偏压以闭合所述旁路入口孔的活塞闭合装置，借此来阻止存在于所述过滤室中的尚未过滤的流体通过旁路入口孔流动。

对本领域的技术人员来说，通过研究下面图解实施例的详细描述，本发明附加的特性将变得显而易见，所述实施例举例说明了本发明到目前为止所获得的最佳实施方式。

附图说明

详细的描述可具体参考附图，其中：

图1为安装在发动机上的流体过滤单元的局部剖视的侧视图，所示为流经包含在所述单元中的过滤介质的常规流体，和位于“已过滤流体”区域中的无焊接过滤介质旁通阀组件的位置，所述“已过滤流体”位于过滤介质中；

图2是图1中所示的流体过滤单元的部分放大视图，所示为包含在所述旁通阀组件中的“活塞”闭合装置逆着弹簧的运动，到达开启位置以使位于所述单元中的尚未过滤的流体绕过所述过滤介质流动；

图3是图1和图2中所示的包含在所述旁通阀组件中的部件的剖视图，所示为整体端盖，该端盖形成包括一端板和一拼接到所述端板上的弹簧套，一弹簧大小尺寸合适地装配到所述弹簧套中，一活塞闭合座形成包括一旁路入口孔，和一适合与所述活塞闭合座紧密配合的活塞闭合装置以如图4中所示的关闭所述旁路入口孔；

图4至图6示意性地图示了形成端盖的端板的一部分以将活塞闭合座保持在弹簧套的安装位置处的连续过程，借此将活塞闭合装置保持在位于所述活塞闭合座和所述弹簧之间的可移动的位置处；

图4所示为在初始安装位置处的成形工具中的旁通阀组件部件的布局剖视图；

图5是和图4相似的视图，所示为成形工具中的凸模部分的运动，该运动为开始压弯所述端盖的端板的环形固定架部分；

图6是和图4与图5相似的视图，所示为所述成形工具的凸模部分的进一步完全压弯所述端板的环形固定架部分的运动，所述运动将活塞闭合座保持在相对于所述端盖的固定位置处，该固定位置位于包含在所述端盖的端板中的两个夹紧部之间。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种流体过滤器组件10包括夹紧到端盖14上的旁通阀组件12，所述端盖14与过滤介质16相联合，该过滤介质16被安装在过滤器外壳20的过滤室18中。如图1所示，在常规的过滤器操作中，在目前被过滤的流体28从过滤器外壳20中被排出之前，旁通阀组件12被“闭合”，并且被允许进入过滤室18中的尚未过滤的流体22通过过滤介质16从尚未过滤的流体区域24流到形成在过滤介质16中的已过滤的流体的区域26中。如图2所示，在某些情况下，存在于尚未过滤的流体区域24中的压力会升高超过一预定水平，从而导致旁通阀组件12被“开启”，因此尚未过滤的流体22绕过过滤介质16并流入已过滤区域26中。

如图1所示，借助于将过滤模块30通过开口插入到过滤室18中来制造流体过滤器组件10，所示过滤模块30包括外端盖14，过滤介质16，和内端盖32，所述开口形成于过滤器外壳20的一端处。应用任何合适的过滤模块30，该过滤模块30包含任何合适的过滤介质16以从油(或者其它的流体)中过滤流过过滤器外壳20的杂质都在本发明的保护范围中。

闭合装置34，包括密封环36，过滤器保持架38，和垫板40(在图解实施例中位于过滤器保持架38和过滤模块30之间)，如图1所示，该闭合装置34在开口处与过滤器外壳20相连并保持住过滤模块30。由此，参考美国2002年5月3日提出的第10/138,608号专利申请，为更好揭示合适的闭合装置，该专利申请在这里作为参考文献被引用。如图1所示，一旦流体过滤器组件10被安装在发动机组41上时，密封环36适合于建立与发动机组41之间的密封连接。

例如，如图1所示，输入流控制阀42被安装在垫板40和内端盖32之间用来调节通过入口44进入过滤室18中的尚未过滤的流体22，所述入口44形成于闭合装置34中。应用任何合适的输入流控制阀都在本发明的保护范围内。

例如，如图1所示，垫板40的发动机安装套46被设置成与发动机管48紧密配合。这种连接允许已过滤的流体28(在图2所示的图例中还有尚未过滤的流体22)从位于过滤模块30中的已过滤流体区域26处流入发动机组41中。

如图3所示，旁通阀组件12包括活塞闭合座50，活塞闭合装置52，和弹簧54。例如，在图4至图6中所示，旁通阀组件12利用成形技术被装配，因此，没有必要应用任何焊件就可将旁通阀组件12保持在端盖14的一端的适当位置处。这种新的组装过程允许部件被压入适当的位置处并借助于形成端盖14的“中心凸台区”64以被保持在适当的位置上，因此形成“钳住”设计。

例如，如图3所示，端盖14包括端板60和弹簧套62，所示弹簧套62拼接在端板60上。在图解的实施例中，端盖14是整体铸造，并由钢材制成。端板60包括拼接在弹簧套62上的环形内部64，环形外部66，和被设置与内部64和外部66相互连接的过滤器支撑部分68。

如图3所示，弹簧套62包括杯状侧壁70，该侧壁70具有拼接在端板60的环形内部64上的一个端部和被设置成限定在环形底边72处的另一端部。例如，如图4所示，弹簧套62形成包括具有弹簧容纳室63的内部区域，并可大小尺寸合适地容纳弹簧54，底边72形成包括环形通道74，并用以大小尺寸合适地容纳弹簧54的一个端部76。底边72还可形成包括旁路出口孔78。

如图3至图6所示，端板60的环形内部64包括第一夹紧部80，第二夹紧部82，和与第一夹紧部80及第二夹紧部82相互连接的外边缘84。在图3所示的预装配阶段，第一夹紧部80，第二夹紧部82和外边缘84形成为假定的最初形状。如图4至图6所示，在成形过程中，第一夹紧部80，第二夹紧部82和外边缘84被移动到假定的其它形状以在相对于端盖14的固定位置处夹紧活塞闭合座50。所以，无需焊接活塞闭合座50就可将其固定在端盖14的适当的位置处。

例如，如图3所示，活塞闭合座50包括环形边缘85和夹紧部分88，该环形边缘85形成包括旁路入口孔86，该夹紧部分88被设置在环形边缘85的周围。在装配时，如图6所示，夹紧部分88被限制在第一夹紧部80和第二夹紧部82之间，并且被外边缘84包围。在图解的实施例中，夹紧部分88是环形环，并且包括外部平面90和内部平面92，所述外部平面90被设置与第一夹紧部80相啮合，而所述内部平面92被设置与第二夹紧部82相啮合。在图解的实施例中，活塞闭合座50由钢材制成。

如图3所示，活塞闭合座50的环形边缘85包括界定旁路入口孔86的环形内部边缘和拼接在夹紧部分88上的径向外部。环形边缘85还包括截头圆锥体状部94，该截头圆锥体状部94位于环形内部边缘86和夹紧部分88之间。如图3所示，截头圆锥体状部94包括小直径端部96和大直径端部98，所述小直径端部96的尺寸是第一直径，而所述大直径端部98的尺寸是大于第一直径的第二直径，并且形成限定环形边缘85的径向外部。

活塞闭合装置52包括拱顶110和被设置在拱顶110周围的环形弹簧座112。如图3和图4所示，弹簧座112被设置成与环形密封表面114紧密配合，在活塞闭合装置52运动到它的闭合位置的过程中，所述环形密封表面114包含在活塞闭合座50中。在图解的实施例中，活塞闭合装置52由0.018英寸厚的电镀锡(electro-tin)厚钢板制成。

被设置为可弯曲地偏置活塞闭合装置52的弹簧54通常用来闭合形成于活塞闭合座50中的旁路入口孔86。如图4所示，弹簧54的一端76位于弹簧套62的环形通道74中，弹簧54的相对端116与活塞闭合装置52的环形弹簧座112相啮合。在图解的实施例中，弹簧54是线圈压缩弹簧。

如图3至图6所示，活塞闭合座50，活塞闭合装置52，和弹簧54可被装配在一起用来制造旁通阀组件12，所述旁通阀组件12与端盖14机械结合，而不利用任何焊件，借此消除焊条的消耗、电极的重新磨光、以及由于焊接过程而消耗的生产时间。图4所示为在初始安装位置处的成形工具120中的那些部件的最初布局，成形工具120包括凹模122和凸模124。如图5所示，第一凸模部分126沿着方向128的移动开始压弯端板60的环形固定架部分。如图6所示，第一凸模部分126沿着方向128的进一步移动完全地压弯端板60的环形固定架部分，以此相对于端盖14将活塞闭合座50保持在一固定位置处，该固定位置位于包含在端盖14的端板60中的两个夹紧部80，82之间。

图1和图2所示为流体过滤器组件10的操作。在常规操作中，如图1所示，流体22在过滤介质16中被过滤，而在某些场合下，如图2所示，旁通阀组件12开启，所以尚未过滤的流体22被允许绕过过滤介质16。

过滤介质16包括位于过滤室18中的与流体22接触的外部，该流体22被允许通过形成于闭合体40中的入口44进入过滤室18中的尚未过滤流体区域24中。过滤介质16形成包括界定位于过滤介质16中的已过滤流体区域26的内侧部分，以容纳从外部通过过滤介质16流入内侧部分的流体22。整体端盖14包括弹簧套62及端板60，该弹簧套62形成包括弹簧容纳室63，并通入到已过滤流体区域26中，而且端板60与过滤介质16和弹簧套62相结合，并被设置用来支撑位于过滤介质16中的已过滤流体区域26中的弹簧套62。

旁通阀组件12与整体端盖14相结合，并且被设置用来调节位于过滤器外壳20中的从尚未过滤流体区域24中流入弹簧容纳室63中的流体的流动，该流体通过旁路出口孔78被流出到已过滤流体区域26中。旁通阀组件12包括活塞闭合座50，所述活塞闭合座50形成包括旁路入口孔86，该旁路入口孔86暴露在过滤室18中的尚未过滤流体区域24中的尚未过滤流体22中，和包括被限制在端板60的两个夹紧部80，82之间的夹紧部112，以相对于整体端盖14将活塞闭合座50保持在一固定位置处。如图1所示，活塞闭合装置52被设置在弹簧容纳室63中，以朝着活塞闭合座50移动到闭合旁路入口孔86的假定闭合位置处，从而阻止流体22从尚未过滤流体区域24中通过弹簧容纳室63向已过滤流体区域26中的流动，并且如图2所示，活塞闭合装置52移动离开活塞闭合座50到一开启旁路入口孔86的假定开启位置处，以使得流体22通过弹簧容纳室63从尚未过滤流体区域24流入到已过滤流体区域26中。如图1所示，可弯曲弹簧54通常被设置在弹簧容纳室63中，以将活塞闭合装置50运动到所述的闭合位置处。

例如，如图2所示，端盖14和旁通阀组件12一起界定旁路装置，该旁路装置用于可选择地引导流体22沿着流程通过过滤室18绕过过滤介质16。例如，如图1所示，弹簧套62和弹簧54一起界定弹簧机构，该弹簧机构通常被设置用来迫使活塞闭合装置52移动到所述闭合位置处，以阻止尚未过滤的流体22通过旁路入口孔86流动，所述旁路入口孔86形成于活塞闭合座50中。

Claims (10)

1.一种流体过滤器组件，包括：

一过滤器外壳，该过滤器外壳包括一过滤室，

一位于所述过滤室中的过滤器元件，该过滤器元件包括一过滤介质和一与所述过滤介质的一端相连的端盖，以及

一夹紧到所述端盖上的旁通阀组件。

2.如权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于：所述旁通阀组件被压弯到所述端盖上。

3.如权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于：

所述过滤介质包括一位于其内部的已过滤流体区域，该区域用于容纳通过所述流体介质的流体，

所述端盖包括(i)一弹簧套，和(ii)一与所述过滤介质和所述弹簧套相连的端板，所述端板在过滤介质的已过滤流体区域中被设置用来支撑所述弹簧套，

所述旁通阀组件包括：

一活塞闭合座，该活塞闭合座具有(i)一旁路入口孔，和(ii)一限定在所述端板的两个夹紧部之间的夹紧部分，该夹紧部分用来将所述活塞闭合座相对于所述端盖保持在一固定位置处，

一位于所述弹簧套中的活塞闭合装置，所述活塞闭合装置在(i)一闭合位置和(ii)一开启位置之间是可移动的，在所述闭合位置处，所述活塞闭合装置阻止流体通过所述旁路入口孔流入所述已过滤流体区域中，而在所述开启位置处，所述活塞闭合装置允许流体通过所述旁路入口孔流入所述已过滤流体区域中，以及

一被设置在所述弹簧套中的弹簧，所述弹簧偏置所述活塞闭合装置进入它的闭合位置处。

4.如权利要求3所述的组件，其特征在于：所述活塞闭合装置的夹紧部分是一环形环。

5.如权利要求4所述的组件，其特征在于：所述环形环具有一外部平面和一内部平面，该外部平面被设置用来与所述端板的夹紧部的第一个相啮合，而该内部平面被设置用来与所述端板的夹紧部的第二个相啮合。

6.如权利要求3所述的组件，其特征在于：所述夹紧部分具有一外部表面和一内部表面，所述外部表面被设置用来与所述端板的夹紧部的第一个相啮合，而该内部表面被设置用来与所述端板的夹紧部的第二个相啮合。

7.如权利要求6所述的组件，其特征在于：每一个内部表面和外部表面都具有环形的形状。

8.如权利要求7所述的组件，其特征在于：所述端板还包括一环绕所述夹紧部分的外缘，以及所述端板的第一夹紧部和第二夹紧部。

9.如权利要求3所述的组件，其特征在于：所述活塞闭合装置包括一拱顶，该拱顶具有位于其周围的环形弹簧座，所述弹簧座被设置用于与环形密封表面紧密配合，所述环形密封表面被限定在所述活塞闭合座中，当所述活塞闭合装置处于其闭合位置时，可阻止流体通过所述旁路入口孔的流动。

10.如权利要求9所述的组件，其特征在于：所述弹簧偏置所述活塞闭合装置的弹簧座，以与限定在所述活塞闭合座中的密封表面相接触。

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