专利名称：包括带有整体减压阀的中心管的流体过滤器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体过滤器，特别是滤油器。具体而言，本发明涉及流体过滤器内用于减轻压力的机构。
背景技术：
内燃机通常具有润滑系统，该系统使用油来润滑发动机的运动件。随着时间的流逝，油中积累了很多颗粒杂质，这些杂质能够造成发动机运动件的损坏。这些颗粒杂质包括因发动机磨损产生的金属，燃料燃烧形成的碳和进气口内的灰尘带来的矿物质。
滤油器一般包含在润滑系统中，用于滤出这些颗粒。这些滤油器通常包括一圆柱形滤筒，一中心管和一滤心。该滤筒包括一圆柱形壁，一中心流体出口和多个流体入口。所述滤心绕中心管安装，中心管与滤心都设置在滤筒内。油从发动机经流体入口先进入滤筒，从而通过滤油器循环。通常还包括一个防泄回阀以防止油从流体入口逸回。随后油流经滤心并通过中心管壁内的孔进入中心管。已过滤的油随后经中心流体出口排出过滤器并流入发动机。
当滤心被颗粒堵塞时，或在冷起动情况下，当油太冷且粘稠时，油就不能通过滤心。在此情况下，在中心管与滤心外侧的滤筒内就产生压力。因此，滤油器通常设置有一减压阀，借助该减压阀，未过滤的油就绕过滤心并再循环回发动机，从而减小滤筒内的压力。
现有技术中已知多种不同的减压阀构件。很多这种构件都是相对复杂的具有一个或多个弹簧及复杂运动件的弹簧操作阀。这些构件对于装配而言是困难且昂贵的。此外，这种构件经常具有一较宽和/或多变的减压范围。
所建议的其它减压阀构件使用弹性止回阀提供减压。在这些系统中，止回阀由一弹性材料，诸如橡胶制成。当压力正常时，该弹性止回阀靠近流体入口并覆盖从流体入口至中心流体出口的未过滤通道设置。当压力增加时，该弹性止回阀从上述通道偏移，以允许油直接从流体入口流至中心流体出口。这种弹性止回阀可以包括另外的橡胶件，它们难以装配并可能提供一多变的减压范围。
相应地，存在有对流体过滤器装置的需求，该装置相对易于安装，并具有一有效且相对简单的减压构件。
发明内容
本发明提供了一种流体过滤器装置，包括一滤筒，该滤筒具有一滤筒壁、一封闭端和一相对的开口端。该开口端具有一第一通道和一第二通道。一中心管设置在该滤筒内并包括一具有多个孔且限定一中心通孔的中心管壁。该中心通孔与第一通道对准并连通。该中心管壁包括第一弹性部分和第二部分，它们接合以限定一弹性阀接口。该弹性阀接口具有一封闭位置和一打开位置。一滤心装在中心管上并设置在滤筒内。当阀接口位于打开位置时，所述第一弹性部分相对该第二部分间隔开，在它们之间形成一间隙。在该打开位置，中心通孔通过阀接口上形成的间隙与第二通道未经过滤地连通。
在一实施例中，第一弹性部分和第二部分的每个向内伸入中心通孔并限定一接触面。当阀接口处于封闭位置时，该第一弹性部分的接触面紧邻第二部分的接触面。当阀接口处于打开位置时，该第一弹性部分的接触面相对第二部分的接触面间隔开，在二者之间形成一间隙，使得中心通孔借助该间隙与第二通道未经过滤地连通。
在另一实施例中，第一和第二部分中的每一个限定了一个向内弯入中心通孔的卷曲区域。第一和第二部分中的每一个的接触面设置在第一和第二部分的每一个的卷曲区域上。
还是在本发明的另一实施例中，第一和第二部分中的每一个限定了一个伸展到中心通孔内的舌片，第一和第二部分中的每一个的接触面设置在第一和第二部分中的每一个的舌片上。
仍然在本发明的另一实施例中，第一和第二部分中的每一个限定了一个弯入中心通孔的角形区域和一从该角形区域伸入该中心通孔的舌片。该第一和第二部分中的每一个的接触面设置在第一和第二区域的每一个的舌片上。
本发明还提供了一种用于流体过滤器装置的减压阀，该过滤器装置具有一滤筒，该滤筒包括一滤筒壁，一第一通道，和一第二通道；一设置在滤筒内的滤心。该减压阀包括可设置在滤筒内的中心管，该中心管包括具有多个孔并限定一中心通孔的中心管壁。该中心通孔可与第一通道对准并连通。该中心管壁包括一第一弹性部分和一第二部分，该第二部分具有与第一部分相似的弹性。第一与第二部分接合以限定一弹性阀接口，该阀接口具有一封闭位置和一打开位置。该中心通孔通过上述多个孔与第二通道过滤连通。当阀接口处于封闭位置时，第一弹性部分邻接第二部分。当阀接口处于打开位置时，第一弹性部分相对第二部分间隔开，在二者间形成一间隙，中心通孔可通过该间隙与第二通道连通。
本发明还提供了一种流体过滤器装置，包括一滤筒，该滤筒具有一滤筒壁，一第一通道和一第二通道；一设置在滤筒内并在第一端和第二端之间限定一长度的中心管，该中心管包括一具有多个孔并限定一中心通孔的中心管壁，该中心通孔与第一通道对准并连通，该中心管壁包括沿长度延伸的一弹性阀接口，该弹性阀接口具有一封闭位置和一打开位置；一滤心装在中心管上并设置在滤筒内。
在一个相关的实施例中，弹性阀接口包括一第一弹性部分和一第二弹性部分，当弹性阀接口处于封闭位置时，该第一弹性部分紧邻第二弹性部分。当弹性阀接口处于打开位置时，第一弹性部分相对第二弹性部分间隔开，在二者间形成一间隙。当阀接口处于打开位置时，中心通孔借助上述间隙与第二通道未经过滤地连通。
在又一实施例中，第一和第二弹性部分中的每一个向内伸入中心通孔并限定一接触面。当阀接口处于封闭位置时，该第一弹性部分的接触面紧邻第二弹性部分的接触面。该第一和第二弹性部分还可以包括多种外形，如弯曲形、角形或舌片形。
本发明的上述及其它特征和目的，及获得上述特征与目的的方法在参考下文对本发明实施例的描述并结合附图将更清楚，且本发明本身也将更易于理解，其中图1是根据本发明的流体过滤器装置的部分横截面图；图2是图1的流体过滤器装置的中心管的透视图；图3A是图1的流体过滤器装置的部分横截面图，它显示了根据本发明的处于封闭位置的减压阀；图3B是图1的流体过滤器装置的部分横截面图，它显示了根据本发明的处于打开位置的减压阀；图4A是根据本发明的处于封闭位置的中心管减压阀的横剖视图；图4B是图4A的处于打开位置的中心管减压阀的横剖视图；图5是根据本发明的中心管减压阀的一实施例的横剖视图；图6A是根据本发明的中心管减压阀的另一实施例的横剖视图；图6B是图6A中环绕区的放大图；图7是根据本发明的中心管减压阀的另一实施例的横剖视图；图8A是根据本发明另一实施例的中心管减压阀处于封闭位置的横剖视图；图8B是打开位置下图8A的实施例的横剖视图；图9A是根据本发明的中心管减压阀另一实施例处于封闭位置的横剖视图；图9B是图9A的中心管减压阀处于打开位置的横剖视图。
具体实施例方式
下文所公开的实施例并非穷举或是将本发明限定为下文所公开的确切形式。相反，这些实施例被选择并描述以使本领域的其它技术人员可以使用其教导内容。
参见图1，滤油器装置10通常包括滤筒12和心部装置30。滤筒12具有封闭端14，开口端16和限定中空体28的圆柱形滤筒壁26。在开口端16上有一底装置24，它包括中心流体出口或第一通道18和至少一个流体入口或第二通道20。第一通道18通常具有内螺纹，用于将滤油器装置10螺接到发动机(未显示)上与之互补的螺栓(未显示)上。底装置24通常还包括底座垫圈22，用于将滤油器装置10密封到发动机(未显示)上。
如图1和2所示，心部装置30设置在滤筒12的中空体28内并通常包括圆柱形中心管32，绕着中心体32安装的滤心44和安装在中心管32每端上的成对端盖57，58。心部导板80设置在端盖57和滤筒12的封闭端14之间，防泄回阀29靠近第二通道20设置。中心管32包括圆柱形管壁34，该管壁34限定通孔38，且具有多个孔36。通孔38与第一通道18对准并流体连通。通孔38经过滤心44和多个孔36与第二通道20过滤地流体连通。中心管32还包括第一和第二端40，42，它们中的每一个分别与端盖57，58密封接合，以防止未经过滤的流体进入通孔38。
现在参见图2，中心管32包括在中心管32的第一和第二端40，42之间的中心管32的整个长度上延伸的弹性旁路阀接口50。阀接口50包括第一弹性部分52和第二弹性部分54，上述弹性部分中的每一个都伸入通孔38中并分别包括接触面59，61。如图3A，3B，4A和4B所示，阀接口50具有一打开位置68和一封闭位置70。如图3B和4B所示，在打开位置68，第一和第二弹性部分52，54偏转进入通孔38。在该配置中，第一和第二弹性部分52，54彼此相对间隔，从而在二者之间形成旁通间隙56。当阀接口50处于打开位置68时，通孔38经过旁通间隙56与第二通道20未经过滤地流体连通。如图3A和4A所示，在封闭位置，第一和第二弹性部分52，54的接触面59，61彼此紧邻，从而封闭间隙56并密封通孔38避免与第二通道20的未经过滤连通。
应当可以理解，阀接口的两部分不必都是弹性的。例如，在图8A和8B所示的另一实施例中，阀接口150包括一第一弹性部分152和一第二部分154。如图8B所示，在打开位置168，第一弹性部分152偏转向内伸入通孔138，从而在第一弹性部分152和第二部分154之间形成一旁通间隙156。当阀接口150处于打开位置168时，通孔138经过旁通间隙156与第二通道未经过滤地流体连通。如图8A所示，在封闭位置，第一弹性部分152和第二部分154的接触面159，161彼此紧邻，从而封闭间隙156并密封通孔138避免与第二通道未经过滤地连通。
回到图4A和4B，滤心44具有第一边缘46和第二边缘48。在所示实施例中，虽然不是必须，但第一边缘46连接到第一弹性部分52上，而第二边缘48连接到第二弹性部分54上。在此配置中，当阀接口处于封闭位置时，滤心44的第一和第二边缘46，48在紧邻的第一和第二弹性部分52，54之间夹紧，以进一步防止未经过滤的油在紧邻的第一和第二弹性部分52，54之间渗出，并且这种配置还有助于将滤心牢固固定在适当位置。
在图5所示的一个实施例中，第一和第二弹性部分52，54分别包括卷曲区域62，63，它们向内弯入通孔38中。接触面59，61分别设置在卷曲区域62，63上，并且也具有一弯曲形状。
应当理解，弹性部分不必非是弯曲形，也可以具有多种形状与设计。例如，在图6A和6B所示的另一实施例中，第一和第二弹性部分52，54分别包括舌片65，67，它们从中心管壁34伸入通孔38，且是平面形状。在该实施例中，接触面59，61设置在舌片65，67上并具有平面形状。
在图7所示的又一实施例中，弹性部分52，54分别具有角形区域72，74，它们斜向内进入通孔38。舌片76，77分别从角形区域72，74伸入通孔38，并具有一平面形状。在此实施例中，接触面59，61分别设置在舌片76，77上并具有一平面形状。
回到图3A，在正常的工作压力和温度下，油经过路径A通过过滤器装置10循环。更确切地说，未经过滤(污染的)的油通过第二通道20从发动机流到滤筒12。该未经过滤的油随后进入滤心44，在此处诸如金属、碳和灰尘的颗粒杂质从油中去除并被滤心44吸收。已过滤(清洁)的油随后经中心管壁34上的孔36流入通孔38。已过滤的油从通孔38流经第一通道18到达发动机。阀接口50自然地偏置于封闭位置70。因此，在正常的工作压力和温度期间，阀接口50处于封闭位置70。如图3A和4A所示，在该封闭位置70，间隙56封闭并密封，从而防止未经过滤的油绕过滤心44并经阀接口50流入通孔38。
当滤心44堵塞时，例如当滤心充满颗粒杂质时，或者正如冷启动情况下，当油太粘稠不能通过滤心44时，在滤筒12内在中心管壁34与滤筒壁26之间产生压力。如图4A和4B所示，此压力在箭头F方向施加一作用于中心管壁34与阀接口50的力。当压力到达某一预定极限时，力F促使第一和第二弹性部分52，54向内移动，从而促使阀接口50移至打开位置68。如图4B所示，在该打开位置68，在第一和第二弹性部分52，54之间打开间隙56，油经路径B通过滤油器装置10循环。更确切地说，未过滤的油经第二通道20进入滤筒12。该未过滤的油随后绕过滤心44以间隙56流入通孔38。该未过滤的油随后经第一通道18流入发动机。当压力减小至低于预定极限时，诸如当油变热并不再粘稠时，力F被自然偏置的中心管壁34和阀接口50克服，使阀接口50移向封闭位置70，从而封闭间隙56并防止未经过滤的油进入通孔38。
如图2所示，包括中心管壁34和阀接口50的中心管32由具有足够弹性的单片材料制成。这种材料例如包括而非限定于钢、弹簧钢和塑料。中心管与阀接口50的足够弹性是基于所需的预定减压值。弹性水平通过改变材料类型、材料厚度及接口弹性部分的形状而被定制。另一种考虑是中心管壁34与阀接口50可以由分离材料制成。在此情况下，阀接口50被固定到中心管壁34上并具有与中心管壁34不同的弹性。
虽然本发明的流体过滤器装置已经以滤油器为例进行了说明，但要考虑，本发明的流体过滤器装置也能被用于其它的过滤应用。此外，也需考虑，本发明的流体过滤器装置可以构造以容纳一设备，在该设备内流体沿相反方向流动。在此情况下，未经过滤的流体可以从发动机/设备经第一通道流至流体过滤器装置，随后从流体过滤器装置经第二通道返回发动机/设备。
如图9A和9B所示，为了适应这种反向流动，第一和第二弹性部分252，254由通孔238向外卷曲，滤心244安装在中心管232的内部上。在正常工作压力和温度下，流体从发动机/设备经第一通道流入通孔238。未过滤的油随后进入滤心244，在滤心244中，颗粒杂质被滤心244吸收。已过滤的油随后从通孔38经中心管232中的孔流入第二通道，并随后流入发动机/设备。如图9A所示，在正常工作压力和温度下，第一和第二弹性部分252，254彼此朝着封闭位置270自然偏置，从而防止未结过滤的油绕过滤心44。
当滤心44被堵塞时，或当流体太粘稠不能通过滤心244时，通孔238内产生压力。如图9B所示，该压力在中心管32上施加一向外的力，促使第一和第二弹性部分252，254移至打开位置268。在此打开位置268，第一和第二弹性部分252，254之间的间隙256打开，未经过滤的油经间隙256循环。当压力降低时，上述力被第一和第二弹性部分252，254的自然偏置克服，从而促使第一和第二弹性部分252，254移至封闭位置270并封闭间隙256。
由于材料性质及中心管减压阀接口的设计，本发明提供了一狭窄且一致的减压范围。此外，由于减压阀构件做成中心管，因而本发明的流体过滤器对装配而言简单且便宜。
虽然本发明由示例性的设计进行了描述，但是本发明在其所公开的精神与范围内可以有进一步的改变。因而本申请包含了所有使用本发明普通原理的变化、应用或修改。而且本申请包含了与本发明相关的现有技术中已知的或惯例范围内的与本发明所公开那些偏差。
权利要求
1.一种流体过滤器装置，包括一滤筒，该滤筒具有一滤筒壁，一封闭端和一相对的开口端，该开口端具有一第一通道和一第二通道；一中心管，该中心管设置在该滤筒内，并包括一具有多个孔且限定一中心通孔的中心管壁，该中心通孔与第一通道对准并连通，该中心管壁包括第一弹性部分和第二部分，所述第一和第二部分接合以限定一弹性阀接口，该弹性阀接口具有一封闭位置和一打开位置；一滤心，该滤心装在中心管上并设置在滤筒内。
2.如权利要求1所述的流体过滤器装置，其特征在于该第二部分是弹性的。
3.如权利要求1所述的流体过滤器装置，其特征在于当阀接口处于打开位置时，所述第一弹性部分相对该第二部分间隔开，从而在所述第一和第二部分之间形成一间隙，且该中心通孔通过在该打开位置的阀接口上形成的间隙与第二通道未经过滤地连通。
4.如权利要求1所述的流体过滤器装置，其特征在于所述第一和第二部分中的每一个向内伸入中心通孔并限定一接触面，当阀接口处于封闭位置时，该第一弹性部分的接触面紧邻第二部分的接触面。
5.如权利要求3所述的流体过滤器装置，其特征在于当阀接口处于打开位置时，该第一弹性部分的接触面相对第二部分的接触面间隔开，从而在二者之间形成一间隙，使得中心通孔通过该间隙与第二通道未经过滤地连通。
6.如权利要求3所述的流体过滤器装置，其特征在于滤心具有第一边缘和第二边缘，该滤心的第一边缘连到第一弹性部分上，而滤心的第二边缘连到第二部分上，于是滤心的第一和第二边缘设置在第一和第二部分的紧邻接触面之间。
7.如权利要求3所述的流体过滤器装置，其特征在于第一和第二部分中的每一个限定了一个向内弯入中心通孔的卷曲区域，第一和第二部分中的每一个的接触面分别设置在第一和第二部分的每一个的卷曲区域上。
8.如权利要求3所述的流体过滤器装置，其特征在于第一和第二部分中的每一个限定了一个伸入该中心通孔内的舌片，第一和第二部分中的每一个的接触面分别设置在第一和第二部分中的每一个的舌片上。
9.如权利要求3所述的流体过滤器装置，其特征在于第一和第二部分中的每一个限定了一个倾斜向内进入中心通孔内的角形区域和一从该角形区域伸入该中心通孔的舌片，该第一和第二部分中的每一个的接触面分别设置在第一和第二部分的每一个的舌片上。
10.如权利要求1所述的流体过滤器装置，其特征在于该中心管限定了在中心管的第一端与第二端之间延伸的长度，该弹性阀接口沿该长度延伸。
11.一种用于流体过滤器装置的减压阀，该流体过滤器包括一滤筒，该滤筒包括一滤筒壁，一第一通道，一第二通道；一设置在该滤筒内的滤心，该减压阀包括可设置在滤筒内的中心管，该中心管包括具有多个孔并限定一中心通孔的中心管壁，该中心通孔可与第一通道对准并连通，该中心管壁包括一第一部分和一第二部分，其中所述第一部分与第二部分中的至少一个具有弹性，该第一与第二部分接合以限定一弹性阀接口，该弹性阀接口具有一封闭位置和一打开位置，其中该中心通孔通过上述多个孔可与第二通道过滤连通。
12.如权利要求11所述的减压阀，其特征在于当阀接口处于封闭位置时，该第一部分紧邻第二部分；当阀接口处于打开位置时，该第一部分相对第二部分间隔开，从而在二者间形成一间隙，中心通孔可通过该间隙与第二通道连通。
13.一种流体过滤器装置，包括一滤筒，该滤筒具有一滤筒壁，一第一通道和一第二通道；一设置在滤筒内并在第一端和第二端之间限定一长度的中心管，该中心管包括一具有多个孔并限定一中心通孔的中心管壁，该中心通孔与第一通道对准并连通，该中心管壁包括沿上述长度延伸的一弹性阀接口，该弹性阀接口具有一封闭位置和一打开位置；一滤心，该滤心装在中心管上并设置在滤筒内。
14.如权利要求13所述的流体过滤器装置，其特征在于该弹性阀接口包括一第一弹性部分和一第二弹性部分，当弹性阀接口处于封闭位置时，该第一弹性部分紧邻第二弹性部分，当弹性阀接口处于打开位置时，第一弹性部分相对第二弹性部分间隔开，在二者间形成一间隙。
15.如权利要求14所述的流体过滤器装置，其特征在于该中心通孔通过上述多个孔与第二通道过滤连通。
16.如权利要求14所述的流体过滤器装置，其特征在于该中心通孔通过在打开位置的阀接口上所形成的间隙与第二通道未经过滤地连通。
17.如权利要求14所述的流体过滤器装置，其特征在于第一和第二弹性部分中的每一个向内伸入中心通孔并限定一接触面，当阀接口处于封闭位置时，该第一弹性部分的接触面紧邻第二弹性部分的接触面。
18.如权利要求17所述的流体过滤器装置，其特征在于该第一和第二弹性部分是弯曲的。
19.如权利要求17所述的流体过滤器装置，其特征在于该第一和第二弹性部分是角形。
20.如权利要求17所述的流体过滤器装置，其特征在于滤心具有第一边缘和第二边缘，该滤心的第一边缘连到第一弹性部分上，而滤心的第二边缘连到第二弹性部分上，于是滤心的第一和第二边缘设置在第一和第二部分的紧邻接触面之间。
全文摘要
一种流体过滤器装置(10)，包括一滤筒(12)，该滤筒包括一滤筒壁，一第一通道(18)和一第二通道(20)。一中心管(32)设置在滤筒内并在一第一端和一第二端之间限定一长度。该中心管包括一中心管壁(34)，该管壁(34)具有多个孔(36)，并且限定了中心通孔(38)，该通孔(38)与第一通道(18)对准并相通。所述中心管壁(32)包括一弹性阀接口(50)，该接口(50)沿中心管(32)长度延伸并具有一封闭位置和一打开位置。滤心(44)装在中心管(32)上并设置在滤筒(12)内。当阀接口(50)处于打开位置时，通孔经阀接口(50)上形成的间隙(54)与第二通道(20)未经过滤地接通。
文档编号B01D35/147GK1753714SQ200480005241
公开日2006年3月29日 申请日期2004年1月20日 优先权日2003年2月26日
发明者A·K·巴德瓦杰 申请人:阿尔文技术公司