CN1649659A - 流体过滤器保持件与密封装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种被锚定到过滤器保持件(14)上的密封环(12)，所述过滤器保持件包含在流体过滤器装置(24)中。使用“嵌入成形”工艺将所述密封环(12)锚定到所述过滤器保持件(14)上。

Description

流体过滤器保持件与密封装置及方法

技术领域

本发明涉及流体过滤器，特别是用在车辆中的机油滤清器总成。更特别地，本发明涉及包含在机油滤清器总成中的发动机密封垫。

背景技术

机油滤清器被用于清洁流经固定的或安装在车辆上的内燃机的润滑油。这种机油滤清器的功能在于：在发动机运转期间以将燃料燃烧产生的积碳、发动机磨损产生的碎屑、金属发动机元件的锈和其它固体杂质从润滑油中去除。发动机制造商规定对发动机机油滤清器进行周期性更换。其它过滤器被用于过滤燃油、冷却剂和液压流体等。

密封垫用于在发动机本体和安装在发动机本体上的机油滤清器之间建立密封连接。当油在发动机本体和安装在发动机本体上的机油滤清器之间来回流动时，这些密封连接阻止油泄漏到四周。

发明内容

根据本发明，一种流体过滤器装置包括：一个过滤器壳体、一个位于设置在所述过滤器壳体内的过滤器室中的过滤器组件、和一个连接到所述过滤器壳体上的过滤器保持件，该过滤器保持件用于将过滤器组件保持在过滤器保持件中。一密封环被锚定到过滤器保持件上，使得在将机油滤清器装置安装在车辆上时该密封环不易从过滤器保持件脱离。

在一示例性实施例中，过滤器保持件包括一个环安装件，该环安装件构形为包括一环形通道和一组通入所述环形通道的连接件孔。所述密封环包括一朝向上方的环形密封条和一朝向下方的环形密封条，前者设置在过滤器保持件的一侧上并向上朝向所述过滤器组件，后者设置在过滤器保持件的相对侧上并向下背离过滤器组件。所述密封环还包括一连接件，其位于所述环形通道内并延伸穿过各连接件孔，以将朝向上方和朝向下方的环形密封条连接起来，从而将所述密封环锚定到所述过滤器保持件的环安装件上。

在一示例性工艺中，塑料材料被注入一容纳所述过滤器保持件的密封环模腔中，以用塑料材料覆盖模塑过滤器保持件，从而产生一锚定到所述过滤器保持件上的密封环。所述模制密封环的一部分在覆盖模塑过程中延伸穿过形成在过滤器保持件中的一通道和多个孔，以将所述密封环锚定到所述过滤器保持件上。在车辆组装厂操作和安装所述流体过滤器装置过程中，这种锚定使所述密封环从所述过滤器保持件脱离的可能性很小。

参照下面关于示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征将变得显然，所述实施例给出了实施本发明的最佳方式的示例。

附图说明

详细说明参考了附图，在所述附图中：

图1为各元件的分解透视图，所述元件可以被装配在一起而形成图2和4所示的过滤如机油等流体的流体过滤器，所述元件包括(从顶部到底部)：一过滤器壳体；一过滤器组件，其延伸到形成于过滤器壳体中的过滤器室中；一位于过滤器组件下方的圆形支承板；和一承载嵌入成形的密封环的圆形过滤器保持件，所述密封环被固定到过滤器保持件上并适于在流体过滤器和发动机之间建立流体密封，例如，如图4所示。

图2为图1的流体过滤器的立体图，示出连接到过滤器壳体下环形边缘、用以保持过滤器组件的过滤器保持件和位于过滤器壳体内的支承板，并示出一朝向下方的环形密封条，该密封条包含在密封环中并位于过滤器保持件的外侧，以用图4所示的方式接合发动机本体的外表面。

图3为图2的流体过滤器的仰视图，示出一形成在支承板中的中央油出口和一组八个油入口，所述油入口由支承板和过滤器保持件设立，并围绕中央油出口设置，图3还示出围绕八个油入口设置的朝向下方的环形密封条。

图4为沿图3中4-4线的局部剖视图，示出油通过一个油入口流入过滤器壳体流经过滤器组件并通过中央出口排出过滤器壳体的流向，并且示出朝向下方的环形密封条与发动机的接合，还示出过滤器保持件、密封环和支承板的配合关系，它们相互配合而形成在通入过滤器室的入口处连接到过滤器壳体上的罩，以将过滤器组件保持在过滤器室中。

图5为过滤器保持件和约四分之三固定到过滤器保持件上的密封环的放大立体图，并且示出包含在密封环中的朝向上方的环形密封条和12个连接键中的两个，所述连接键被包含在密封环中并穿过形成在过滤器保持件中的连接件孔，以助于将朝向上方的环形密封条连接到朝向下方的环形密封条上。

图6为支承板被连接到过滤器保持件之前，过滤器保持件、“钟状”密封环和支承板的放大剖视图，其中某些部分被断开，该图示出所述连接键中的一个，该连接键包含在连接件的上部中并设置为延伸穿过一个连接件孔以到达朝向上方的环形密封条，该图还示出连接件的下部，其位于形成在环安装件中的环形通道中，以与朝向下方的环形密封条结合，所述环安装件设置在过滤器保持件中。

图7至9示出一组概略性的嵌入成形工序，其中密封环在容纳过滤器保持件的模腔中被模制，以将密封环锚定到过滤器保持件。

图7为塑料注射模的剖视图，其具有上模具部分和与上模具部分间隔开的下模具部分，该图示出被移入“打开的”上、下模具部分之间的空间的预成型的金属过滤器保持件。

图8为上、下模具部分移动以彼此配合形成一容纳过滤器保持件的模腔之后，图7的模具的剖视图。

图9为类似于图8的剖视图，示出由塑料材料注入器将塑料材料注入上模具部分的通道中来填充模腔，以将塑料材料“覆盖模塑”到过滤器保持件上而形成一锚定到过滤器保持件上的密封环。

具体实施方式

流体过滤器罩10包括一个锚定到过滤器保持件14上的密封环12，例如，如图1和4中所示出的。过滤器保持件14被连接到过滤器壳体16上，以如图4所示将过滤器组件18保持在形成于过滤器壳体16内的过滤器室20中。使用如图7至9所示的“嵌入成形”工艺将密封环12锚定到过滤器保持件14上。如图4所建议的，密封环12设置为一旦流体过滤器装置24被安装在发动机本体22上即与发动机本体22建立密封连接，所述流体过滤器装置包括过滤器壳体16、过滤器组件18和流体过滤器罩10。尽管流体过滤器装置24代表一机油滤清器，但是在本发明的范围内，它也可以被构造成过滤如机油、燃油、冷却剂、液压流体及其它和发动机相关的流体的过滤器24。

如图1所建议的，通过将过滤器组件18经形成在过滤器壳体16一端处的开口26插入过滤器室20而形成流体过滤器装置24。然后罩10在开口26处被连接到过滤器壳体16上，以将过滤器组件18保持在过滤器室20中，其中所述罩包括密封环12、过滤器保持件14和一支承板28(在所示实施例中，位于过滤器保持件14和过滤器组件18之间)，例如，如图4所示。

如图4所建议的，过滤器组件18包括一中央管30，该管包括一已过滤流体区域32和多个通入已过滤流体区域32的油排放孔34。过滤器组件18还包括打褶的过滤介质36，其围绕中央管30并位于第一和第二端盖38、40之间的空间内，所述第一和第二端盖38、40连接到中央管30上。使用包含任何合适的过滤介质36以从流经过滤器壳体16的油(或其它流体)过滤杂质的任何合适的过滤器组件18都位于本发明的范围内。在所示实施例中，第二端盖40构形为包括一油排放套管42，已过滤的油44可以在从中央管30的已过滤流体区域3排出2时流经该套管，并通过一发动机管46进入发动机本体22，如图4所建议的。

过滤器保持件14的各种特征在图5和6中更详细地示出。过滤器保持件14在所示实施例中由金属制成。

过滤器14的径向内部50包括一环形斜坡52，该斜坡构形为包括一组八个周向间隔开的入流导向套管54，它们沿方向48向上延伸。环形斜坡52终止在一环形内边缘处56。径向内部50还包括一直立的环形套管58，该套管连接到环形斜坡52的外周部59并从此处沿方向49延伸。

如图5和6所示，过滤器保持件14的环安装件60包括环形内、外侧壁61、62和用于使内、外侧壁61、62相连的环形顶壁63。这些壁61、62和63相互配合形成一向下开口的环形通道64，在图6中最好地示出。环形顶壁63构形为包括一组(如12个)周向间隔开的连接件孔66，它们通入环形通道64，如图5和6所建议的。各连接件孔66在所示实施例中为长圆形。在如图7至9所示的嵌入成形工艺期间，在模制密封环12时，塑料材料将流入环形通道64和各连接件孔60，以将密封环12锚定到过滤器保持件14的环安装件60上。环安装件60围绕径向内部50设置，而且环形内壁61的下部在边缘68处连接到直立环形套管58的下部，以使环安装件60相对于径向内部50定位。

过滤器保持件14的外支承板支撑件70包括一环形斜坡72和一直立的环形套管74，该套管74围绕环形斜坡72并在环形边缘73处连接到其外周部。外支承板支撑件70围绕环形环安装件60，而且环形斜坡72的下部在边缘76处连接到环形外侧壁62的下部，以使环形外支承板支撑件70相对于环形环安装件60定位。

过滤器保持件14的径向外环形壳体安装件80包括一环形板82和一连接到环形板82外部的倾斜环形唇边84，例如，如图6所示。该环形壳体安装件80可以如图4所示那样设置，以和过滤器壳体16的周边部分17配合锁定，从而将罩10的过滤器保持件14连接到过滤器壳体16上。

支承板28的各种特征在图6中详细地示出。支承板28在所示实施例中由金属制成。

支承板28的发动机安装套管90设置为与发动机管46配合，如图4和6所建议地。这种连接容许已过滤的油44从过滤器组件18中的已过滤流体区域32流入发动机本体22。

支承板28的环形内保持件安装件100连接到过滤器保持件14的径向内部50。作为例子，各入流导向套管54设置为延伸到形成在内保持件安装件100中的八个油入口102的一个之中，而且彼此沿圆周间隔开地设置(如图4和5所建议的)，在支承板28和过滤器保持件14之间建立干涉配合连接。尺寸103和104选择为可实现此干涉配合。如图4所建议的，各入流导向套管54用于引导未过滤的油106从其通过，以容许来自发动机本体22的未过滤的油104经过形成在支承板28中的油入口102进入形成在过滤器壳体16中的过滤器室20。下述构造也在本发明的范围内，即省略入流导向套管54并由销将支承板28连接到过滤器保持件14上，其中所述销延伸穿过至少一些油入口102和在入流导向套管54处形成的过滤器保持件14中的开口，从而将支承板28相对于过滤器保持件14准确地对准，然后将支承板28点焊或凸焊到过滤器保持件14上。

支承板28的环形径向外保持件安装件110围绕环形内保持件安装件100设置，并与过滤器保持件14的环形边缘73接合。外保持件安装件110设置为与内保持件安装件100径向间隔开，如图6所建议的。

支承板28的环形座120位于内、外保持件安装件100、110之间，如图1和6所建议的。环形座120与锚定到过滤器保持件14上的密封环12接合，如图4所建议的，以在其间建立一密封连接。

密封环12包括一朝向上方的环形密封条130(如图5和6所示)，一朝向下方的环形密封条132(如图1至3和6所示)，和一连接件134，连接件134设置为位于环形通道64和形成在过滤器保持件14的环安装件60中的连接件孔66中(如图6所示)，以将朝向上方的环形密封条130和朝向下方的环形密封条132锚定在过滤器保持件14上。朝向下方的环形密封条132位于环形内、外侧壁61、62的下方和并位于形成在它们之间的环形通道64的外部。连接件134包括一位于环形通道64中并与朝向下方的环形密封条132配合的环形下部136。连接件134还包括一上部，该上部包括一组连接键138，其中各连接键138延伸通过多个连接件孔66中一个(如图5和6所示)，以将连接件134的环形下部136和朝向上方的环形密封条130相互连接起来。密封环12具有钟状的横截面形状，例如，如图6所示。

各连接键138的宽度比连接件134的环形下部136的宽度小，如图6所示。另外，朝向下方的环形密封条132的宽度比朝向上方的环形密封条130、各连接键138和连接件134的环形下部136的宽度大，如图6所示。

朝向上方的环形密封条130设置为与支承板28的环形座120配合并对其密封，而朝向下方的环形密封条132设置为与发动机本体22的外表面配合并对其密封，例如，如图4所示。这样，在发动机本体22和机油滤清器装置24之间建立起一密封连接，从而未过滤的油106从发动机本体22流入过滤器室20，到达过滤器组件18，而已过滤的油经油排放套管42和发动机管46从中央管30的已过滤流体区域32流回发动机本体22。

在一种示例性工艺中，密封环12以下述方式锚定到过滤器保持件14上。过滤器保持件14首先被定位在分离的上、下模具部142、144之间的空间140中，例如，如图7所示。模具移动器146用于使上、下模具部142、144移动，以配合形成一容纳过滤器保持件14之一部分的密封环形模腔148，例如，如图8所示。然后，使用塑料材料注入器150通过下模具部分144中形成的通道注入塑料材料152以填充密封环形模腔148，例如，如图9所示，从而用塑料材料152覆盖模塑过滤器保持件14，以产生一锚定到过滤器保持件14上的密封环12。当塑料材料152开始填充模腔148时，它将在过滤器保持件14的环安装件60周围自由流动，从而将环形密封条130和132结合起来并为密封环12建立一机械锁定。过滤器保持件14包括机构60，用于在塑料材料152在模腔148中成型期间将密封环12相对于过滤器保持件14的径向外、内部定位，以形成密封环12并将其支撑成与包括在支承板28中的环形座120相接合，从而在过滤器保持件14的径向内部50连接到支承板28上时，在支承板28和密封环12之间建立一密封连接。

Claims (20)

1.一种流体过滤器装置，包括：

一过滤器壳体，其构形为包括一过滤器室和一通入所述过滤器室的开口；

一位于所述过滤器室中的过滤器组件；以及

一在所述开口处连接到过滤器壳体以将所述过滤器组件保持在所述过滤器室中的罩，所述罩包括一连接到所述过滤器壳体并构形为包括至少一个连接件孔的过滤器保持件和一连接到所述过滤器保持件上的密封环，所述密封环包括一朝向上方的环形密封条和一朝向下方的环形密封条，前者设置在所述过滤器保持件的一侧上并向上朝向所述过滤器组件，后者设置在所述过滤器保持件的相对侧上并向下背离所述过滤器组件，所述密封环还包括一连接件，该连接件延伸穿过形成在所述过滤器保持件中的各连接件孔，以将所述朝向上方和朝向下方的环形密封条锚定到所述过滤器保持件上。

2.如权利要求1所述的过滤器装置，其中，所述密封环具有钟状的横截面形状。

3.如权利要求1所述的过滤器装置，其中，所述过滤器保持件包括一环安装件，该环安装件构形为包括各连接件孔和一位于下方并与各连接件孔连通的环形通道，所述连接件包括一环形下部和一环形上部，该环形下部位于所述环形通道中并与所述朝向下方的环形密封条配合，所述环形上部包括一组连接键，且各连接键延伸穿过一个形成在所述环安装件中的连接件孔，以使所述连接件的环形下部与所述朝向上方的环形密封条相互连接起来。

4.如权利要求3所述的过滤器装置，其中，所述环安装件包括一环形顶壁，该环形顶壁限定所述环形通道的边界并被构形为包括多个沿周向间隔开的连接件孔，而且所述多个沿周向间隔开的连接件孔的各孔均容纳所述连接键中的一个。

5.如权利要求4所述的过滤器装置，其中，所述环安装件还包括一连接到所述环形顶壁上的环形内侧壁和一环形外侧壁，所述环形外侧壁连接到所述环形顶壁上并围绕所述环形外侧壁设置，以在其间形成所述环形通道并在其中容纳所述连接件的环形下部，而且所述朝向下方的环形密封条设置为位于所述环形内、外侧壁的下方并位于在其间形成的所述环形通道的外部。

6.如权利要求3所述的过滤器装置，其中，所述过滤器保持件还包括一径向外环形壳体安装件和一径向内部，前者在通入所述过滤器室的开口处连接到所述过滤器壳体，后者构形为包括至少一个容许油进入所述过滤器室的进油孔，而且所述环安装件设置为位于所述径向外环形壳体安装件和所述径向内部之间的位置。

7.如权利要求6所述的过滤器装置，其中，所述罩还包括一位于所述过滤器组件和所述过滤器保持件之间的过滤器室中的支承板，该支承板包括一连接到所述过滤器保持件的径向内部的内保持件安装件、一围绕所述内保持件安装件设置的径向外保持件安装件、和一环形座，该环形座位于所述外和内保持件安装件之间并设置为与所述朝向上方的环形密封条接合，以在其间建立密封连接。

8.如权利要求7所述的过滤器装置，其中，所述过滤器保持件还包括一外支承板支撑件，其位于所述径向外环形壳体安装件和所述环安装件之间，而且该外支承板支撑件设置为与所述支承板的径向外保持件安装件接合。

9.如权利要求3所述的过滤器装置，其中，各连接键的宽度比所述连接件的环形下部的宽度小。

10.如权利要求9所述的过滤器装置，其中，所述朝向上方的环形密封条具有一宽度，所述朝向下方的环形密封条的宽度比朝向上方的环形密封条、各连接键和所述连接件的环形下部的宽度大。

11.如权利要求1所述的过滤器装置，其中，所述罩还包括一支承板，其定位为位于所述过滤器组件和所述过滤器保持件之间，并定位为与所述朝向上方的环形密封条接合以在其间建立密封连接。

12.如权利要求11所述的过滤器装置，其中，所述支承板构形为包括一油出口和多个油入口，前者设置为用于将所述过滤器组件中已过滤的油从所述过滤器室中排出，后者设置为用于将油通入所述过滤器室以到达并流经所述过滤器组件，所述支承板包括一围绕所述油入口设置的环形座，所述过滤器保持件包括一径向内部，该径向内部构形为包括多个入流导向套管，每个入流导向套管设置为各延伸到形成在所述支承板中的一个油入口中，以在所述支承板和所述过滤器保持件之间建立干涉配合连接，从而将所述支承板锚定在所述过滤器保持件上的一固定位置，各入流导向套管构形为引导从其通过的油通过所述油入口通入所述过滤器室中，且所述密封环被锚定在所述过滤器保持件上的一固定位置，以使所述朝向上方的环形密封条与包含在所述支承板中的所述环形座接合。

13.如权利要求12所述的过滤器装置，其中，所述支承板还包括一围绕所述环形座设置的径向外保持件安装件，所述过滤器保持件包括一径向外环形壳体安装件和一外支承板支撑件，前者在通入所述过滤器室的开口处连接到所述过滤器壳体上，后者位于所述密封环和所述径向外环形壳体安装件之间，而且所述外支承板支撑件设置为与所述支承板的径向外安装件接合。

14.一种流体过滤器装置，包括：

一过滤器壳体，其包括一过滤器室和一通入所述过滤器室的开口，

一位于所述过滤器室中的过滤器组件，

一支承板，其构形为包括一用于允许油进入所述过滤器室的中央油出口、一组围绕所述中央油出口设置用于将油从所述过滤器室排出的油入口，和一围绕该组油入口设置的环形座，

一由塑料材料模制的密封环，以及

一过滤器保持件，其包括一连接到所述过滤器壳体的径向外部和一连接到所述支承板的径向内部，用以在所述通入过滤器室的开口处将所述支承板相对于所述过滤器壳体定位在一固定位置，所述过滤器保持件还包括用于在塑料材料在模腔中成型期间将所述密封环相对于所述过滤器保持件的径向外、内部锚定在一预定位置的机构，以形成所述密封环并将其支撑成与所述支承板中的环形座相接合，从而一旦所述过滤器保持件的径向内部连接到所述支承板上，即在所述支承板和所述密封环之间建立一密封连接。

15.如权利要求14所述的过滤器装置，其中，所述用于锚定的机构包括一环形内侧壁、一围绕所述环形内侧壁设置的环形外侧壁、和一环形顶壁，该环形顶壁用于将所述环形内、外侧壁相互连接，以在其间限定一环形通道，而且其中所述环形顶壁构形为包括至少一个通入所述环形通道的连接件孔，所述密封环包括一个连接件，该连接件设置为占据所述环形通道和所述至少一个连接件孔。

16.如权利要求15所述的过滤器装置，其中，所述密封环还包括一朝向上方的环形密封条，所述朝向上方的环形密封条连接到所述连接件位于所述至少一个连接件孔中的上部并设置为与所述支承板中的环形座接合。

17.如权利要求16所述的过滤器装置，其中，所述密封环还包括一朝向下方的环形密封条，所述朝向下方的环形密封条连接到所述连接件位于所述环形通道中的环形下部并适于接合到发动机本体与所述过滤器壳体相联的部分。

18.如权利要求15所述的过滤器装置，其中，所述环形内侧壁连接到所述过滤器保持件的径向内部，并围绕所述过滤器保持件的径向内部设置。

19.如权利要求14所述的过滤器装置，其中，所述用于锚定的机构定位为位于所述过滤器保持件的径向外部和径向内部之间，而且所述过滤器保持件还包括一位于所述径向外部和所述用于锚定的机构之间的外支承板支撑件，以与所述支承板的径向外周接合。

20.一种将适于接合至发动机本体的密封环锚定到流体过滤器上的方法，所述方法包括下列步骤：

提供一流体过滤器，该过滤器包括一过滤器壳体，该过滤器壳体包括一过滤器室和一通入所述过滤器室的开口；一位于所述过滤器室中的过滤器组件；和一位于所述过滤器室中在所述开口处的罩，用以防止所述过滤器组件从所述过滤器室经所述开口脱离，所述罩包括一适于连接到所述过滤器壳体上的过滤器保持件，以将所述过滤器组件保持在所述过滤器室中，

将塑料材料注入到容纳所述过滤器保持件之一部分的密封环模腔中，以用塑料材料覆盖模塑所述过滤器保持件，从而产生一锚定到所述过滤器保持件上的密封环，以及

在所述注入步骤之后，将所述过滤器保持件连接到所述过滤器壳体上，以将所述过滤器组件保持在所述过滤器室中，并使所述密封环锚定到过滤器保持件上的部分位于所述过滤器室之外，使得所述部分适于接合发动机本体，以在其间建立密封连接。

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