专利名称：用于流体滤清器的单体式弹性安全阀和防回流阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种例如机油滤清器之类的流体滤清器，更具体地，本发明涉及一种用于流体滤清器的安全阀和防回流阀。
背景技术：
如机油滤清器之类的流体滤清器通常包括一个或多个阀以调整在多种操作条件下经过滤清器流体的流动。例如，滤清器可以包含一个防回流阀以防止在压力降低时流体从所述滤清器入口侧流出并且从滤芯处带走残渣。所述滤清器还可以采用安全阀来允许流体在高压下旁通滤芯，例如在在发动机冷启动时机油滤清器中机油非常粘稠的情况下。
许多流体滤清器设置已被采用。一个通用的阀构造采用一个安置在滤清器外壳上出渣板附近的阀。一可移动的活塞邻接于一个流体孔安置。一卷簧将所述流体活塞偏置到所需位置。流体活塞相对滤清器的一个中间部分在开和关位置之间轴向滑动。对于流体具有中心管的结构，必须在所述中心管和出渣板之间进行密封以防止流体旁通所述滤芯。一个附加阀用在滤清器中以进一步控制流经所述滤清器的流体。附加的密封用在所述阀上以防止流体泄漏。其结果为，一个典型的流体滤清器采用多个成本高的装配组件。而且，由于阀要求如此多的组件，一个未对准就由可能导致阀的错误操作。弹簧和活塞的设置导致所述滤清器外壳的长度增加或封装在所述外壳中滤芯的尺寸减小，以容纳活塞总成的大小和其在操作中的运动。因此，流体滤清器需要一种更加有效的设计。
发明内容
本发明提供一种流体滤清器，其包括一外壳，所述具有端部，例如带有第一孔的出渣板。一中心部分，例如一中心管，安置在外壳中接近端部处。所述中心部分包括一第二孔。在一具体实施方式
中，一个阀总成安置在所述中心部分和端部之间，以形成两部分间的密封。所述阀总成可由弹性材料(例如橡胶)制成。
所述阀总成包含一个集成的、单体式的安全阀和防回流阀。所述防回流阀的位置邻近所述第一孔以选择性地封闭所述第一孔来防止流体在压力降低时从滤所述清器的入口侧流出。所述安全阀地位置邻近所述第二孔以选择性的封闭所述第二孔来允许流体在高压条件下流过安全阀，例如在冷启动时的机油滤清器中。
在一个示例具体实施方式
中，所述阀总成分别在所述安全阀和所述防回流阀的第一和第二接口端之间延展。在所示示例中，可以在两阀之间安排一个凹槽以支承中心部分的阀总成。在这种方案中，所述阀总成还作为中心部分和端部之间的密封。这种创造性的方案有效地减少了阀总成组件的数量并省去了通常用于中心部分和端部之间的密封件。而且，所述阀总成的单体尺寸减小，其结果为可采用较小的滤清器或较大的滤芯。
本发明的其它优势可参照下面的详细描述和附图来理解，在所述附图中图1为一滤清器的剖面图，所述滤清器具有本发明一个示例中集成的安全阀和防回流阀的阀总成；图2A为图1中所示阀总成的放大剖面图；图2B为图2A中所示阀总成的俯视图。
具体实施例方式
图1示出一流体滤清器10。滤清器10适于用作车辆的机油滤清器，然而，本发明可以应用于任何流体滤清器。滤清器10包含一具有一介罐13的外壳12，该罐13具有一紧固在罐开口端的挡板14。外壳12还包括一个出渣板16，其典型地安置于内侧且邻接挡板14。出渣板16包括一中心螺纹孔17，用以将滤清器10固紧到一个具有运送流体往返一所希望的位置(如车辆的发动机)的流体通路的结构上。
一滤清器总成18布置在外壳12内。滤清器总成18包括具有如纸质滤芯元件的滤清介质22的端圆盘20，其以任意适合方式布置介于端圆盘20之间，该方式在此领域公知。滤清介质22可界定一中央通路23。典型地，滤清介质22为具有一中心管24的折叠纸质滤件，该中心管24插入到滤清介质22中心孔23中为折叠纸质滤件提供支撑。中心管24具有一凸缘25用于中心管24相对于滤清器总成18的轴向定位。一导向器26布置在滤清器总成18和外壳12之间，用于在装配滤清器10时将滤清器总成18以所需方式定位。
滤清器10具有一位于滤清介质22一侧的入口侧28，和一在滤清介质22相对侧的出口侧30。在所示结构中，入口侧28与滤清器总成18的外侧相对应，而出口侧30与其内侧或中央通路23相对应。挡板14和出渣板16包括使流体从滤清器10的支撑结构流至入口侧28的孔32。在一般操作中，流体经滤清介质22流至与出口侧相应的中央通路23，以此去除流体中的残渣。然后流体流经中央通路23并从螺纹孔17流出回到滤清器10的支撑结构。然而，应当理解的是流体的流动根据应用和客户要求可以与上述不同。
需要有阀布置在所述滤清器之内以防止在压力降低时流体从滤清器10的脏侧或入口侧28流回滤清器10的支撑结构。还需要在滤清器10之内设置阀以在高压状况时使流体旁通滤清器总成18，例如车辆在非常低温时冷启动，流体会非常粘稠。在现有技术中，这些阀是分离的并包括多个组件。
本发明的阀总成36包含一个集成的或单体式的防回流阀38和安全阀40。如在图2A和2B中所最清楚示出的，阀总成36连续地从所述防回流阀的第一接口端42延伸至安全阀40的第二接口端44。在实施方式的示例中，防回流阀38包括一止于第二接口端42的第一环形唇41。相似的，安全阀40包括一止于第二接口端44的第二环形唇43。接口端42、44包括密封部分使环形唇41、43更好地密封其各自的密封表面。阀总成36上的孔37允许流体流过滤清器10。
阀总成36包括一分开防回流阀38和安全阀40的环形凹槽48。中心管24的一端24容纳在凹槽48中。凹槽48区域中的阀总成36形成一U形部分并在中心管24和出渣板16之间形成密封，以此防止流体旁通滤清器总成18。在此方式中，阀总成36消除了在中心管24和出渣板16之间通常采用的单个密封元件。
回到图1，防回流阀38的位置邻接于挡板14和出渣板16上的孔32。所述防回流阀向上偏折以防止流体流进滤清器10的入口侧28。防回流阀38的接口端44密封出渣板16的一个抬高部分以防止当压力降低时入口侧28的流体将残渣载送出滤清器10的滤清介质22。
中心管24包括一开孔34。安全阀40布置邻接于开孔34以防止流体在通常操作时旁通滤清器总成18。然而，在流体非常粘稠的状况下，例如低温下车辆冷启动，需要旁通滤清器总成18，在此情形下接口端42在粘稠、高压的流体压迫下与内壁47接触。
阀总成36可以由如橡胶的弹性材料制成。阀38和40的开启压力可以通过采用不同硬度的橡胶或改变阀38和40在特定区域的厚度而改变，从而改变阀38和40的开启特性。例如，阀38和40各自包括“膝部，，52、54作为支点。可变动膝部52、54的位置、几何形状和厚度以改变所述阀的开启特性。
用示例的方式描述了本发明，可以理解的是，所用的术语意图为描述性的而非限制性的。明显的，依据以上描述可对本发明进行多种修改和变化。因此，可以理解的是在权利要求范围内，能够以不同于具体描述的方式实施本发明。
权利要求
1.一种流体滤清器，其包括一外壳，具有一带一第一孔的端部；一设置在所述外壳中并接近所述端部的中心部分，所述中心部分包括一第二孔；和一由所述中心部分支撑并包括一安全阀和一防回流阀的阀总成，所述防回流阀邻近所述第一孔以选择性地封闭所述第一孔，所述安全阀邻近所述第二孔以选择性地封闭所述第二孔。
2.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述阀总成由一弹性材料制成。
3.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述安全阀和防回流阀是一整体，连续地从所述安全阀的第一接口端延伸到所述防回流阀的第二接口端。
4.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述各接口端均包括扩大部分，分别用于密封所述端部和中心部分。
5.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述中心部分包括一个径向向内延伸并邻近所述安全阀所述接口端的凸缘。
6.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述阀总成包括一个界定一凹槽的U形部分，且所述中心部分的一端容纳在所述凹槽中，所述凹槽分隔开所述安全部分和所述防回流部分。
7.如权利要求6所述的流体滤清器，其特征在于，所述U形部分密封所述端部以防止流体流过位于所述第一和第二孔之间的所述U形部分。
8.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述阀总成具有一圆形横截面。
9.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，包括一个设置在所述外壳中的滤芯元件，并且所述滤芯元件界定一个中央通路，所述中心部分包含一根设置在所述中央通路内的中心管。
10.如权利要求9所述的流体滤清器，其特征在于，所述安全阀在关闭位置封压所述中心管的内表面。
11.如权利要求9所述的流体滤清器，其特征在于，所述滤芯元件邻近所述中心管的一侧是流体出口侧，而所述滤芯元件的所述相对侧为流体入口侧，所述安全阀在所述第一孔处设置在所述流体入口侧和出口侧之间，而所述防回流阀设置在所述第二孔和所述流体入口侧之间。
12.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述端部为一包括一螺纹中央孔的出渣板。
13.如权利要求1所述的流体滤清器，其特征在于，所述安全和防回流部分由相互交叉的环形唇形成。
14.一种流体滤清器阀，其包括一从一第一接口端向一第二接口端延伸的弹性结构，所述弹性结构具有一包括所述第一接口端的防回流阀和一包括所述第二接口端的安全阀，所述结构具有一个设置在所述阀内的中心孔。
15.如权利要求14所述的流体滤清器阀，其特征在于，包括一分隔所述安全阀和防回流阀的环形凹槽。
16.如权利要求15所述的流体滤清器阀，其特征在于，所述安全阀和防回流阀包括相互交叉设置的唇部。
17.如权利要求16所述的流体滤清器阀，其特征在于，所述唇部延伸到所述接口端，且所述接口端包括扩大部分。
全文摘要
一种流体滤清器，包括一具有一带第一孔的出渣板的外壳。中心管设置在所述外壳内且接近所述出渣板。所述中心管包括一第二孔。一弹性阀总成设置在所述中心管和所述出渣板之间。所述阀总成包括一集成的单体式安全阀和防回流阀。所述防回流阀的位置邻近所述第一孔以选择性地封闭所述第一孔，以防止流体在压力降低时从所述滤清器一侧流出。所述安全阀的位置邻近所述第二孔以选择性地封闭所述第二孔，以使流体在冷启动之类的高压情况下流过所述安全阀。
文档编号B01D35/14GK1648423SQ200410057240
公开日2005年8月3日 申请日期2004年8月23日 优先权日2003年8月22日
发明者史蒂文·L·克莱恩 申请人:阿文美驰技术有限责任公司