专利名称：金属材料改进的过滤器组件的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及一种流体过滤器，并且更具体地说，涉及用于所述流体过滤器中的金属材料。
背景技术：
镀锡钢(有时也被称作锡)由于滑润性和抗锈性在传统上被过滤器制造商使用了数十年，用于生产金属形成的部分。考虑到诸如发动机过滤器的许多过滤器的工作环境(例如，燃料过滤器、空气过滤器、滤油器、变速器滤油器、液压滤油器、冷却剂过滤器等等)，金属过滤器组成部件通常需要具有抗蚀性以及与包括例如发动机油、燃料和变速器流体油(transmission fluid oil)以及液压油的发动机流体共存。镀锡钢提供这些特征，即使镀锡钢的原表面在使用过程中容易暴露于所述发动机流体也是如此。作为确定使用镀锡钢的结果，大多数过滤器生产线和它们的工具(例如，级进冲压模、拉延机等等)被构造和设计为在具有镀锡钢的情况下运行。据信，不存在用于涂敷金属过滤器组成部件的已知的镀锡钢的替代品，至少不存在用于发动机过滤器或其它这种过滤器中的具有与上述镀锡钢的性质足够相当的性质并且在经济上具有足够的竞争力的替代品。
发明内容
根据一个本发明的方面，一种过滤器元件，其包括过滤介质，所述过滤介质结合到包括亮镍层处理的成形钢板的至少一个金属组件。在某些优选实施例中，所述亮镍层为至少约12mg/m2，并且更优选地，为至少约20mg/m2。根据本发明的不同方面，一种过滤器元件，其包括过滤介质，所述过滤介质结合至包括除镀锡钢之外的选择的金属的至少一个金属组件。所述选择的金属具有与镀锡钢相当的成形、拉延和抗蚀性，从而所述选择的金属可以以可替换的方式在用于镀锡钢的生产线上运行。另外，所述选择的金属可与包括油、燃料和变速器流体的发动机流体共存。所述至少一个金属组件可包括过滤器的以下结构性部件的一个或多个:至少一个端盖，盖住过滤介质的端部；壳体(还可被称作外壳)，装入过滤介质并携带所述过滤介质；带螺纹的安装板，具有用于连接至流体回路的安装适配器的带螺纹的开口 ；接合盖；有孔的中心管；或其它这种过滤器结构性组件。此外，所述至少一个金属组件沿着所述过滤介质穿过的流体流动路径布置并暴露于所述流体流动路径，其中所述过滤器元件是油过滤器和燃料过滤器之一。因此，所述过滤器元件当使用时经受选自发动机油、燃料和变速器流体的至少一个发动机流体。从以下结合附图进行的详细描述中，本发明的其它方面、目的和优点将变得更清
λ.Μ
/E.ο
包含在说明书中并形成说明书的一部分的附图示出了本发明的多个方面，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:图1是根据本发明的第一实施例的具有包括亮镍层(nickel flash)的金属组件的旋压式液压滤油器(Spin-on Hydraulic Oil Filter)的剖视图；图2是图1的一部分的放大的截面；以及图3是根据本发明的第二实施例的具有包括亮镍层的金属组件的开口式过滤器的剖视图。虽然将结合特定优选实施例描述本发明，但是不意图将本发明限于这些实施例。相反，意图覆盖所有的替代形式、修改形式和等同物，如同被包括在由权利要求限定的本发明的精神和范围内。
具体实施例方式参照实施例，每一个实施例包括由用亮镍层处理的钢板形成或制成的一个组件或多个组件。虽然可采用其它实施例，但在特定的优选实施例中，亮镍层为至少约12mg/m2，并且更优选地，至少约20mg/m2 (在成形/冲压操作之前进行测量作为材料等级)是更优选的但并不是常用的(6或12mg/m2更常见)。亮镍层材料诸如可从位于美国印第安纳州新卡莱尔的ArcelorMittal I/N Tek公司商购获得。选择的亮镍层处理的钢板是一种具有与镀锡钢相当的成形、拉延和抗蚀性的金属，从而选择的金属可以以可替换的方式在用于镀锡钢的生产线上使用。另外，选择的金属可与包括油、燃料和变速器流体的发动机流体共存。这样，其还可与镀锡钢或在实施例中的其它金属组件结合使用。还应注意，虽然建议为亮镍层涂漆并且这是正常使用情况，但本申请预见除金属壳体的外侧可能用于贴标签、贴商标、作美学处理等等之外，通常不使用涂料。内部组件不需要被涂漆，并且在过滤器领域，希望防止涂漆的芯片进入发动机流体回路的可能性。然而，可采用用于金属冲压/拉延中的诸如防锈油或其它油/流体的保护涂层以增强抗蚀性。与通常的涂漆应用不同的是，可实现将防锈油保持在金属表面上。例如，图1是液体过滤器10(可为油、燃料、液压等等)，包括以下金属组件:外部罐式壳体12 ;顶部和底部端盖14、16 ;有孔的中心管支承结构18 ;密封保持件和有孔的间隔件20 ;带螺纹的安装板22和接合盖24。这些金属组件的所有或至少一些由亮镍层处理的钢形成(或类似于镀锡钢的其它合适的金属)。罐式壳体12被深冲压，具有封闭的端部和敞开的端部，并用于将诸如折叠式过滤介质环(pleated filter media ring)26的过滤介质装入其中。顶部和底部端盖14、16通常是环形的，并且可呈杯形以容纳用于以密封方式粘合到过滤介质环的相对的端部的诸如塑料溶胶的粘合剂。在该实施例中，间隔件20将安装板22与顶部端盖14间隔开，并具有孔以提供通道便于未过滤的流体沿径向向外流至罐式壳体12的圆柱形壁和折叠式过滤介质环26外部之间的区域。间隔件20还可用于保持内部密封件27。带螺纹的安装板22具有带螺纹的开口，以提供与发动机的安装适配器的旋压式连接，所述开口还用于提供入口和出口。在一些实施例(未示出)，安装板22将包括一个中心口和多个周边口(例如，间隔件的功能-从而间隔件是可选的并且可与安装板结合)，以提供用于与发动机流体回路连通的专用的和分离的入口和出口。接合盖24通过摺边(hem)或接缝(seam)连接到罐的边缘，并在安装板22上方延伸以固定到所述安装板，并可用于保持外垫圈28。另一方面，这些组件的功能可根据一些组件的构造变化并且一些组件是可选的。例如，某些实施例可不包括间隔件或接合盖一例如，可直接使用所述罐，通过J形锁或L形锁直接锁定到所述安装板(见例如授予本发明的受让人的美国公开N0.2010-0044293-该公开全文以引用方式并入；还见美国公开N0.2007-0114170，该公开全文以引用方式并入，其中不需要安装板并且壳体部分兼做端盖)。通过过滤器10，未过滤的流体可流至介质环26的外部，通过所述介质环在所述介质上俘获颗粒，从而干净的流体被收集在中央管内以返回(在一些回路中，可将这个流程反过来)。另一实施例提供了一种开口式过滤器50，其安装在作为发动机的一部分的壳体中，这样，具有比第一实施例的组件更少的组件。例如，该实施例具有两个金属(例如，亮镍层)端盖52、54 ;有孔的中心管56和折叠式过滤纸介质环58。也可采用密封金属封油环60。实例和方法论第一，为了兼容性，还考虑了使用包括级进冲压模和拉制机的与镀锡钢相同的工具的能力。另外，还可考虑一些预期:与镀锡钢相比，金属原材料(metal stock material)将在经济上具有可比性。为了测试适合度，试验金属的不同金属盘样品在升高的温度(例如，180° F)下经受选择的试验发动机流体以进行500小时的浸泡试验，然后视觉观察并在显微镜下观察以观看潜在的变化。不同的样品经受不同的发动机流体试验。例如，所述多种发动机流体可包括超低硫柴油(ULSD)、各种等级的甲基豆油生物柴油(甲基豆油生物柴油)、各种等级的黄色油脂生物柴油、汽油的各种混合物(包括无乙醇、ElO和E85乙醇共混物)、发动机油、液压油、防冻剂、冷却剂、磷酸盐酯液压油和基于酯的合成发动机油和变速器流体。针对流体显示出少量分解或无分解的选择的金属可被认为是合适的镀锡钢替代品。实例I多个12mg/m2处理的钢板盘受到从以上列出的流体中选择的不同流体浸泡。在发动机油、发动机冷却剂、基于酯的合成发动机油、ULSD、磷酯液压油、汽油、E85和黄色油脂流体的BlOO中试验的样品在受到试验处理之后在所述样品上不具有任何明显的影响。由甲基豆油制备的某些生物柴油共混物和由黄色油脂制备的生物柴油共混物表现出可由于腐蚀导致的一些试验后黄色斑点。实例2多个20mg/m2处理的钢板盘受到以上列出的不同流体浸泡，不同的是，在12mg/m2处理的钢板盘通过的一些试验上不再进行试验。金属样品的整体外观不表现出任何明显变化(包括由甲基豆油制备的生物柴油共混物和由黄色油脂制备的生物柴油共混物的试验流体)，这是由于在完成储存阶段之后进行浸泡试验。实例3丙烯酸涂布的镀锌钢样品受到从以上列出的流体中选择的各种流浸泡试验。通过观察确定发动机油、发动机冷却剂、液压油、基于酯的合成发动机油和超低硫柴油燃料在试验之后对金属盘样品不具有任何明显影响。在基于磷酸盐酯的液压油中试验的金属样品具有涂层变白的一些区域。由黄色油脂制备的生物柴油共混物具有涂层变为浅色和深色区域的图案。由甲基豆油制备的生物柴油共混物在盘上留下棕色残留物，并改变金属盘的颜色。在甲基豆油生物柴油共混物和涂层之间的相互作用使得涂层从金属样品上去除，导致金属盘腐蚀。在此，通过相同程度的引用并入所有参考文献(包括公开、专利申请和本文引用的专利)，如同每个参考文献被独立和专门指示为通过引用方式并入并在此进行全文阐述。除非在本文中另外指明或通过上下文清楚地否定，否则在描述本发明的上下文中(尤其是在权利要求书的上下文中)使用的术语“一个”和“所述”以及相似的对象被理解为覆盖一个和多个二者。除非另外指明，否则术语“包括”、“具有”和“包含”被理解为开放式术语(即意味着“包括但不限于”)。除非在本文中另外指明，否则本文中列举的值的范围只是旨在用作独立地提及落入该范围内的每个分离的值的简化方法，并且每个分离的值并入本说明书中，如果其在本文中被独立引用一样。除非在本文中另外指明或通过上下文清楚地否定，否则可按照任何合适的次序执行本文中描述的所有方法。本文中任何和所有实例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明而非限制本发明的范围，除非以其它方式要求限定。本说明书中的语言不应被理解为指示实施本发明必不可少的任何非权利要求限定的元素。本文描述了本发明的优选实施例，包括实施本发明的发明人熟知的最佳模式。在本领域普通技术人员阅读以上说明之后，那些优选实施例的变型形式可对于他们变得清楚。发明人预见到熟练技工适当地采用这些变型形式，并且发明人希望以与本文中具体描述的方式不同的方式实施本发明。因此，在适用的法律的允许下，本发明包括在权利要求书中阐述的所有修改形式和等同物。此外，除非在本文中另外指明或通过上下文清楚地否定，否则本发明包括以上描述的元素以其所有可能的变型形式的任何组合。
权利要求
1.一种过滤器元件，包括:过滤介质，其结合到包括由亮镍层处理的成形钢板的至少一个金属组件。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述亮镍层为至少约12mg/m2。
3.根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述亮镍层为至少约20mg/m2。
4.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件是未涂漆的。
5.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括固定到并盖住过滤介质的端部的至少一个端盖。
6.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括壳体，所述过滤介质被装入所述壳体中并由所述壳体携带。
7.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括具有带螺纹的开口的带螺纹的安装板，所述带螺纹的安装板适于连接至流体回路的安装适配器。
8.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括接合至JHL ο
9.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括在过滤介质中居中布置的有孔的中心管。
10.根据权利要 求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件沿着所述过滤介质穿过的流体流动路径布置并暴露于所述流体流动路径，其中所述过滤器元件是油过滤器和燃料过滤器之一，所述过滤器元件当使用时经受选自发动机油、燃料和变速器流体的至少一个发动机流体。
11.一种过滤器元件，包括过滤介质，所述过滤介质结合至包括除镀锡钢之外的选择的金属的至少一个金属组件，所述选择的金属具有与镀锡钢相当的成形、拉延和抗蚀性，从而所述选择的金属可以以可替换的方式在用于镀锡钢的生产线上运行，并且所述选择的金属可与包括油、燃料和变速器流体的发动机流体共存。
12.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件是未涂漆的。
13.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括固定到并盖住过滤介质的端部的至少一个端盖。
14.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括壳体，所述过滤介质被装入所述壳体中并由所述壳体携带。
15.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括具有带螺纹的开口的带螺纹的安装板，所述带螺纹的安装板适于连接至流体回路的安装适配器。
16.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括接口 ΓΤΠ.0
17.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件沿着所述过滤介质穿过的流体流动路径布置并暴露于所述流体流动路径，其中所述过滤器元件是油过滤器和燃料过滤器之一，所述过滤器元件当使用时经受选自发动机油、燃料和变速器流体的至少一个发动机流体。
18.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述至少一个金属组件包括在过滤介质中居中布置的有孔的中心管。
19.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述选择的金属包括亮镍层处理的钢板。
20.根据权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件是空气过滤器元件。
全文摘要
本发明公开了一种过滤器，其设有除镀锡钢之外的至少一个金属组件。合适的金属材料可为亮镍层处理的钢或除相对金属材料之外的材料。
文档编号B01D46/00GK103153430SQ201180045672
公开日2013年6月12日 申请日期2011年8月22日 优先权日2010年9月23日
发明者A·彼得森, M·本迪克斯 申请人:鲍德温过滤器股份有限公司