CN1541744A - 过滤装置及其组装方法 - Google Patents

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���ġ����
L·史蒂文·克林
B.
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Abstract

一种过滤装置，其包括一个外壳、一个滤芯、和一个止回阀。止回阀包括一个支撑组件和一个与所述支撑组件连接的支撑组件，用于在阻止流体通过设置于外壳上的入口从外壳内流出的常闭位置和允许流体通过入口流入到外壳内的打开位置之间运动。

Description

过滤装置及其组装方法
技术领域
本发明涉及过滤装置，特别是涉及过滤用于发动机的流体的过滤装置。
背景技术
过滤装置用于设置在车辆上和其它包括运输系统的装置中以去除流体中不需要的固体或其它杂质。过滤装置用于净化车辆发动机用润滑油。
发明内容
一种过滤装置包括一个外壳、一个滤芯、和一个止回阀。止回阀包括一个支撑组件和一个与所述支撑组件连接的阀元件，用于在阻止流体通过设置于外壳上的入口从外壳内流出的常闭位置和允许流体通过入口流入到外壳内的打开位置之间运动。例如，阀元件是模制在支撑组件上的。
根据本发明的一个方面，一种组装所述过滤装置的方法，包括以下步骤：将阀元件模制在支撑组件上和将模制在支撑组件上的阀元件推进入外壳内，使阀元件在封闭和打开位置之间移动。
本领域普通技术人员基于下面对目前所认为的最佳实施例的详细说明，可清楚了解本发明的其他特征和优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的内容进行详细描述。
图1是安装有过滤发动机流体(如机油)的过滤装置的发动机的简图；
图2是设有一个在常闭位置处阻止流体通过设置于外壳上的入口从外壳内流出的止回阀的过滤装置的部分剖视图；
图3过滤装置的分解立体图；
图4是图2所示的过滤装置位于过滤工作模式的局部放大剖视图，该模式下，止回阀位于打开位置以允许流体从外壳入口流入外壳内，且旁通阀位于常闭位置以使流体流经滤芯；
图5是与图4类似的过滤装置位于旁路工作模式的剖视图，该模式下，止回阀和旁通阀位于打开位置以允许当滤芯被杂物堵塞时流体从外壳入口流入外壳内并绕过滤芯；
图6是止回阀的立体图，部分省去，示出一个圆环、模制在圆环上的径向外部的阀元件、径向内部的支撑组件；
图7是支撑组件的剖视图；
图8是图7中线8-8方向看去的支撑组件的部分的俯视图；
图9是定位于第一模制件的支撑组件和第二模制件移向第一模制件以封闭支撑组件的剖视图；
图10是位于一个由第一和第二模制件形成的铸型腔内的支撑组件的剖视图；
图11是将制备阀元件的材料引入到铸型腔内以将阀元件模制到支撑组件上的剖视图；
图12是第二止回阀的剖视图；
图13是第三止回阀的剖视图；
图14是第四止回阀的剖视图；
图15是第五止回阀的剖视图；
图16是第六止回阀的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，一个过滤装置10与一个发动机12连接以过滤流经发动机12的流体(如机油)的杂质。过滤装置10包括一个设置于一外壳18的内部区16内的滤芯14，以在流体从一个或多个发动机入口21(图4-5)流经多个沿圆周间隔设置的外壳入口20(图2-5)和滤芯14，流入到装设于一个发动机入口23(图4-5)上的一个中心定位的外壳出口22时，来过滤杂质。
如图2所示，过滤装置10包括一个常闭的环形止回阀24(图2-6)和一个常闭的环形旁通阀26(图2-5)。阀24、26设置在内部区域16内。止回阀24常闭外壳入口20，以在例如发动机12不工作时阻止流体通过入口20从内部区16流出，从而内部区16内至少有一部分流体在发动机12再次起动时传送给发动机12。旁通阀26设置于滤芯14和外壳18之间的旁路通道28内以常闭旁路通道28，使流体在装置10的过滤工作模式下流经滤芯14(图4)。
当旁通阀26响应内部区域14内加压的流体而打开旁路通道28时，过滤装置10的旁路工作模式启动。在旁路工作模式中，流体从入口20通过旁路通道28流到出口22而绕过滤芯14。例如，当滤芯14被杂质29(图5)堵塞时或/和当诸如在发电机12的冷起动过程中流体相对较稠时，就会进入旁路工作模式。止回阀24的结构为在过滤装置10的旁路工作模式中，防止其上的一个弹性环形阀元件30(图2-6)在设于旁通阀26的一个或多个沿圆周间隔设置的旁路入口86处卡住，并阻止流体流经旁路通道28，下面将对其进行详细描述。
如图2-5所示，外壳18包括一个壳体32和一个在一接口处36弯曲的环形底板34。外壳8的一个环形导流板38与底板34的轴向外表面接合，并与底板34一起形成外壳入口20。导流板38的一内部的环形突缘40设有外壳出口22，并设有螺纹以与设置于发动机入口23处的对应螺纹配合连接。一个垫圈42位于一个设于基板34的环形沟槽内，并配置到发动机12上以提供装置10和发动机12之间的密封连接。壳体32、底板34、导流板38一同形成内部区域16。底板34、导流板38和环绕板34、38的壳体32的相应部分一起形成外壳18的外壳轴向内端部44。
如图3所示，一个环形板弹簧46设置于内部区域16内。弹簧46与一个设置于壳32上的外壳轴向外端部48和滤芯14的过滤器轴向外端部或端盖50接合，以将滤芯14朝向板34、38压到旁通阀26的组件上。
如图2-5所示，滤芯14包括褶式过滤介质52来径向过滤流体，所述流体向内从一个径向外部未过滤流体腔54通过过滤介质52流入到一中央已过滤流体腔56。过滤介质52与端帽50和滤芯14的一个过滤器轴向内端部或端帽58连接。旁路通道28设置于外壳轴向内端部44和过滤器轴向内端部之间。
如图2-5所示，旁通阀26包括一个弹性环形旁通阀元件60、一个旁通阀安装件62、一个螺旋弹簧64和一个设置于阀元件60和弹簧64之间的环形接口66。旁通阀60与旁通阀安装件62连接，使旁通阀60可以相对于外壳18与旁通阀安装件62，在关闭旁路通道28阻止流体从外壳入口20流经旁路通道28进入到外壳出口18的常闭位置与打开旁路通道28使流体从外壳入口20流经旁路通道28流入到外壳出口22的打开位置之间运动，因此在打开位置流体可以绕过滤芯14。弹簧64通过接口66将旁通阀元件60偏置进其常闭位置。
如图2-5所示，旁通阀安装件62包括一个轴向外组件68和一个轴向内组件或旁路导管70，其共同在旁路通道内支撑旁通阀元件60。外组件68与轴向内端帽58形成为一体。弹簧64抵着组件68的一个轴向外棱边72，将旁通阀78的径向内部73朝向一个由旁路导管70设置的径向内弯曲唇边形成的阀座75偏置。一个轴向内棱边74与一个旁路导管70的径向外弯曲唇边76一起支撑旁通阀元件60的径向外部78。唇边76由组件68环绕并与之接合。
如图2-5所示，旁路导管70包括一个径向内套筒80、一个径向环绕着套筒80的径向外套筒82、和一个由套筒80、82形成的环形轴向内端部84。套筒82设有唇边76并形成在沿圆周方向间隔设置的旁路入口86。套筒80设有阀座75并形成一个旁路入口88。套筒80、82共同在其之间形成一个环形通道90。
如图2-6所示，止回阀24设有一个环形阀元件30和一个环形支撑组件92。阀元件30和支撑组件92环绕着旁路导管70设置。阀元件30模制在支撑组件92上以使阀元件30相对于外壳18在阻止流体从内部区16通过外壳入口20流出的常闭位置(图2)和允许流体从外壳入口20流入内部区16的打开位置(图4-5)之间运动。
阀元件30由弹性的第一材料制成，支撑组件92由比第一材料更硬的第二材料制成。第二材料比第一材料更硬，因此支撑组件92将阀元件30的径向外端部134与外套筒82分开以防止当加压流体将阀元件30移动到打开位置时，阀元件30在任一旁路入口86处卡住，阻止流体流经旁路通道28。第二材料具有充分的可延展性，使支撑组件92与导流板38和旁路导管70密封接合。例如，第一材料为如硅胶的热塑性材料。第二材料是如热塑性弹性体的热塑性材料。第二材料如尼龙。
如图2，4-8所示，支撑组件92包括一个环形基座94、一个与基座94连接的环形安装肋96、和多个与座94连接的沿圆周间隔设置的接合凸块98。阀元件30的一个夹子或径向内端部100模制在并覆盖于肋96上，下面将详细对其进行介绍。如图2-5所示，接合凸块98有摩擦地与旁路导管70接合于形成于其上的环形沟槽102中，以将旁路导管70和止回阀24接合在一起。如图2、4和5所示，基座94、肋96和凸块98环绕旁路导管70设置。
如图6-7所示，基座94依次包括：一个第一径向延伸部110、一个第一轴向延伸部112、一个第二径向延伸部114、和一个第二轴向延伸部116。第一径向延伸部110设有一个支撑组件92的径向和轴向内端部。第二轴向延伸部116和肋96一起形成一个支撑组件92的径向和轴向外端部118。第一、第二轴向延伸部112、114一起形成支撑组件92和基座94的中间部120。第一径向延伸部110与旁路导管70的轴向内端部84和导流板38密封接合。
如图6-8所示，肋96从第二轴向延伸部116的径的向外衬面122径向向外延伸。肋96环绕基座94和旁路导管70设置。肋96上形成有多个沿圆周间隔设置的狭槽124，阀端部100通过所述狭槽124延伸将阀元件30连接至支撑组件92。肋96包括一个轴向向外的衬面126、一个轴向向内的衬面128、和一个径向向外的衬面130。端部100与表面122、126、128、130接合。
如图2、4、5和11所示，阀元件30包括一个从径向内端部100径向向外延伸的环形连接板132。连接板132包括阀元件30的一个径向外端部134，径向外端部134在阀元件30的关闭位置时与设置于导流板38上的一个阀座136接合。在阀元件30的打开位置，径向外端部134与阀座136分离。
如图9-11所示，阀元件30模制在支撑组件92上。为了将阀元件30模制到支撑组件92上，将支撑组件92置于一个第一铸模140(图9)上，将第二铸模142朝向第一铸模140推进以将支撑组件92接收于铸模140、142形成的模腔138(图9)内。用于阀元件30的材料注射或是其他方式通过一个或多个浇口144引入到模腔138内，并充满模腔138内未被支撑组件92占用的空间以制成阀元件30(图11)。这些材料填充狭槽124并覆盖安装肋96以将阀元件30模制到安装肋96上。然后将支撑组件92和模制于其上的阀元件30推入到内部区16内。
图12示出了一个第二止回阀224。阀224包括一个环形弹性阀元件230和一个环形支撑组件292。阀元件230模制到支撑组件292上使阀元件292相对于外壳18在阻止流体通过外壳入口20从内部区16流出的关闭位置和允许流体通过外壳入口流入到内部区16的打开位置之间运动。
支撑组件292的材料比阀元件230的材料更硬，以将阀元件230的径向外端部234与外套筒82隔开，当阀元件230和旁通阀26位于它们的开口位置时，防止阀元件230在任一旁路入口86卡住，并阻止流体从外壳入口20流经旁路导管70流入到外壳入口22。支撑组件230的材料模制到支撑组件292上以封闭支撑组件230。阀元件230的弹性材料与导流板38和旁路导管70密封地接合。
图13示出了一个第三止回阀324。阀324包括一个环形弹性阀元件330和一个环形支撑组件392。阀元件330模制到支撑组件392使阀元件392相对于外壳18在阻止流体通过外壳入口20从内部区16流出的关闭位置和允许流体通过外壳入口20流入到内部区16的打开位置之间运动。
支撑组件392的材料比阀元件330的材料更硬，以将阀元件330的径向外端部334与外套筒82隔开，当阀元件330和旁通阀26位于它们的打开位置时，防止阀元件330在任一旁路入口86卡住而阻止流体从外壳入口20流经旁路导管70流入到外壳入口22。支撑组件330的材料模制到支撑组件392上支撑组件392的沟槽393内。
图14示出了一个第四止回阀424。阀424包括一个环形弹性阀元件430和一个环形支撑组件492。阀元件430模制到支撑组件492上，使阀元件492相对于外壳18在阻止流体通过外壳入口20从内部区16流出的关闭位置和允许流体通过外壳入口流入到内部区16的打开位置之间运动。
支撑组件492的材料比阀元件430的材料更硬，以将阀元件430的径向外端部434与外套筒82隔开，当阀元件430和旁通阀26位于它们的开口位置时，防止阀元件430在任一旁路入口86卡住而阻止流体从外壳入口20流经旁路导管70流入到外壳入口22。支撑组件430的材料模制在支撑组件492上的沟槽493内。
图15示出了一个第五止回阀524。阀524包括一个环形弹性阀元件530和一个环形支撑组件592。阀元件530模制到支撑组件592上，使阀元件592相对于外壳18在阻止流体通过外壳入口20从内部区16流出的关闭位置和允许流体通过外壳入口流入到内部区16的打开位置之间运动。
支撑组件592的材料比阀元件530的材料更硬，以将阀元件530的径向外端部534与外套筒82隔开，当阀元件530和旁通阀26位于它们的开口位置时，防止阀元件530在任一旁路入口86卡住而阻止流体从外壳入口20流经旁路导管70流入到外壳入口22。支撑组件530的材料模制到支撑组件492上并通过支撑组件592的多个沿圆周间隔设置的狭槽593。
图16示出了一个第六止回阀624。阀624包括一个环形弹性阀元件630和一个环形支撑组件692。阀元件630模制到支撑组件692上，使阀元件692相对于外壳18在阻止流体通过外壳入口20从内部区16流出的关闭位置和允许流体通过外壳入口流入到内部区16的打开位置之间运动。支撑组件692的材料比阀元件630的材料更硬。支撑组件630的材料模制到支撑组件692上的沟槽693内。
一个行程限制件695从位于阀元件630和滤芯14之间的支撑组件692径向向外延伸。行程限制件695配置为与阀元件630配合以限制阀元件630向旁路导管70的运动，当阀元件630和旁通阀26位于它们的打开位置时，防止阀元件630在任一旁路入口86控制而阻止流体从外壳入口20流经旁路导管70流入到外壳入口22。

Claims (20)

1.一种过滤装置，包括：
一个设有一个外壳入口和一个外壳出口的外壳；
一个设置在所述外壳内过滤从所述外壳入口流到所述外壳出口的流体的滤芯；
一个设置在所述外壳内的旁通阀，其包括一个旁路导管和一个旁通阀元件，所述旁路导管包括一个允许流体流进所述旁路导管的旁通入口，所述旁通阀元件在一个阻止流体从所述外壳入口通过所述旁路导管进入到所述外壳出口的常闭位置和一个允许流体从所述外壳入口通过所述旁路导管进入到所述外壳出口的打开位置之间运动，在打开位置使流体绕过滤芯；及
一个设置在所述外壳内的止回阀，其包括一个环形支撑组件，和一个模制在所述支撑组件上的环形阀元件，用于在一个阻止流体通过所述外壳入口流出外壳的常闭位置和一个允许流体通过所述外壳入口流入外壳内的打开位置之间运动，所述支撑组件和阀元件由不同的材料制成，当旁通阀元件向它的打开位置运动中流体流经所述旁路入口时，所述支撑组件防止所述阀元件在所述旁路入口卡住。
2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件的材料比所述阀元件的材料更硬。
3.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件的材料为尼龙。
4.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述阀元件的材料为硅树脂。
5.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件包括一个环形安装肋，并且所述阀元件与所述安装肋连接。
6.如权利要5所述的过滤装置，其特征在于：所述安装肋形成有多个沿圆周方向间隔设置的狭槽，并且所述阀元件延伸穿过所述狭槽。
7.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于：所述旁路导管包括一个内套筒及一个外套筒，所述外套筒径向环绕所述内套筒且形成有所述的旁路入口，所述内套筒包括一个当所述旁通阀元件位于打开位置时与所述旁通阀元件接合的阀座，所述内套筒和外套筒连接在一起形成所述旁路导管的一个轴向内端部，并且所述轴向内端部与所述支撑组件接合。
8.一种过滤装置，包括：
一个设有一个入口的外壳；
一个设置在所述外壳内过滤流体的滤芯；
一个设置在所述外壳内的止回阀，其包括一个环形支撑组件和一个模制到所述支撑组件上的环形阀元件，用于在一个阻止流体通过所述外壳入口流出外壳的常闭位置和一个允许流体通过所述外壳入口流入外壳内的打开位置之间运动。
9.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件包括一个环形安装肋，并且所述阀元件与所述安装肋连接。
10.如权利要求9所述的过滤装置，其特征在于：所述安装肋设有多个沿圆周方向间隔设置的狭槽，并且所述阀元件延伸穿过所述狭槽。
11.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件设有一个环形沟槽，并且所述阀元件在所述沟槽中延伸。
12.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件由所述阀元件环绕，以使所述支撑组件对于所述阀元件起到一个加强杆的作用。
13.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于：所述止回阀包括一个从所述支撑件延伸的行程限制件，其与所述阀元件接合以限制所述阀元件的运动。
14.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件和阀元件由不同的材料制成。
15.如权利要求8所述的过滤装置，其特征在于：所述支撑组件由比阀元件的材料更硬的材料制成。
16.一种组装过滤装置的方法，该方法包括下列步骤：
将一个环形阀元件模制到一个环形支撑组件上；
将模制到所述支撑组件上的阀元件推入到一个外壳内，使所述阀元件在阻止流体从所述外壳通过一个设置于所述外壳上的入口的常闭位置和允许流体通过所述入口进入到所述外壳内的打开位置之间运动。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述支撑组件包括一个环形安装肋，所述模制步骤包括将所述阀元件模制到所述安装助上。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：所述安装肋包括多个沿圆周间隔设置的狭槽，将所述阀元件模制到所述安装肋上包括将所述阀元件延伸穿过所述狭槽。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述模制步骤包括使用与制成所述支撑组件的材料不同的材料制作所述阀元件。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：所述模制步骤包括使用比制成所述支撑组件的材料弹性更好的材料制作所述阀元件。
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