专利名称：过滤器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及过滤器。
更具体地，本发明涉及一种过滤器组件。
背景技术：
过滤器组件用于过滤不同类型的流体，例如各种发动机和其它设备中的润滑油、燃料、液压油、冷却剂等。
这些过滤器组件通常包括安装在外壳内的过滤元件，并且整个组件安装在过滤器盖上。含杂质的流体通过一个或多个入口进入容纳过滤元件的过滤腔室，流经过滤元件被过滤，过滤后的流体通过出口流出该组件。由于过滤元件中杂质的累积，过滤元件的流体渗透性随时间而降低，最终需要更换过滤元件。
主要有两种类型的过滤器组件。在一种过滤器组件中，过滤元件密封在腔室内，并且在使用后需要置换整个组件。这种过滤器组件通常被称作“旋转式(Spin on)过滤器组件”。在另一种过滤器组件中，在使用结束后只从外壳中拆除过滤元件并且用新的过滤元件替换。这种过滤器通常被称作“筒式(cartridge)”过滤器。
附图1中示出了现有技术中常用的“旋转”式发动机润滑油过滤器组件的垂直剖面。含杂质的油通过油入口10进入组件，流经过滤元件12被过滤，然后流过多孔中心管14，通过出口16流出组件。在该示例中，圆筒形的过滤元件由结合到金属顶盖18和底盖20上的折叠过滤纸组成。过滤元件安装在金属壳22内部，该金属壳用螺母板24和保持圈26密封。保持圈26焊接到螺母板24上。弹簧28使过滤元件12通过内部密封件30紧紧地抵靠在螺母板24上，从而防止含杂质的油与过滤后的油混合。出口16具有螺纹，并用于将过滤器组件安装到过滤器盖上，该过滤器盖是发动机油回路的一部分。橡胶垫圈32提供过滤器组件与过滤器盖之间的紧密密封以防止油泄漏。
在发动机运行期间会发生突然启动和停止或突然加速和减速。因此，过滤器组件在其使用期间容易受到多次周期性的液压冲击。这些液压冲击使得过滤器组件各部件产生疲劳，导致失效。如图1所示，尤其容易疲劳失效的部件是焊缝34、橡胶垫圈32、内部密封件30以及壳22。
本发明致力于克服现有技术的缺陷。
本发明的一个目的是保护过滤器组件在发动机运行期间免受由于突然启动、停止、加速和减速引起的液压冲击。
本发明的另一个目的是提供一种过滤器组件，该组件减轻了发动机各个部件的疲劳。
本发明的另一个目的是提供一种减振装置，从而减小作用在过滤器构件上的液压冲击。
发明内容
本发明提供了一种过滤器组件，该组件包括(i)壳体，所述壳体限定一内表面；(ii)位于所述壳体内的过滤元件，所述过滤元件通过弹簧元件与所述壳体的内表面弹性地隔开，并限定一可操作的底表面，所述过滤元件的所述可操作的底表面与所述壳体的所述内表面限定一空间；(iii)用于将所述过滤元件固定在所述壳体内的固定装置；(iv)至少一个位于所述过滤组件的可操作结构的所述空间内的可压缩弹性元件。
通常，所述可压缩弹性元件为环形(doughnut)。
通常，所述可压缩弹性元件包含任何可压缩的流体，如空气、氮气、惰性气体等。
通常，所述可压缩弹性元件由选自下列材料的材料制成具有单层或多层不可渗透表面的海绵、纤维或泡沫材料。
通常，所述可压缩弹性元件可由至少一种选自下列材料的材料制成天然橡胶、热塑性弹性体、天然皮革、合成皮革、金属箔、塑料箔、金属膜、塑料膜、织物以及涂层织物。
通常，所述可压缩弹性元件占据壳体内部净容积的0.5％至80％。
通常，所述可压缩弹性元件具有0.1kg./cm2至10kg./cm2的内压。
通常，所述可压缩弹性元件具有适于安装在由所述过滤元件的可操作的底表面和所述壳体的内表面限定的内部空间内的任意几何或非几何形状。
通常，所述过滤器组件承受50巴(即51kg./cm2)的液压冲击。
下面参照一优选实施例详细说明本发明。参照该实施例并不限制本发明的范围。
附图中图1示出如上所述根据现有技术的过滤器组件的垂直剖面图；图2示出根据本发明的一实施例的过滤器组件的垂直剖面图；图3示出可压缩弹性元件的俯视图；图4示出从图3所示的A-A’线方向看到的剖面图；图5示出可压缩弹性元件的等轴测视图。
具体实施例方式
下面将参照附图2-5说明本发明。
在附图中，图2示出根据本发明的示例性实施例的过滤器组件的垂直剖面图。该过滤器组件有助于放置各种过滤器部件，该过滤器组件包括(i)容纳各种过滤器部件的壳体36，该壳体可操作的顶端开放而可操作的底端封闭，所述壳体限定一内表面；(ii)在壳体36的内表面上设置在该壳体内的弹簧元件38。弹簧元件38这样接纳过滤元件40，使得过滤元件40放置在该弹簧元件上；(iii)适于放置在壳体36内的用于过滤进入所述过滤组件的油的过滤元件40。该过滤元件40通过弹簧元件38与壳体36的内表面弹性地隔开。过滤元件40具有可操作的底表面。过滤元件40的可操作的底表面和壳体36的内表面限定一空间。过滤元件40包括(a)固定在弹簧元件38上方的可操作的底端盖42，其固定方式使得在过滤元件40的底端盖42与壳体36的可操作的底端之间限定一空间43；(b)居中地安装在底端盖42上方的多孔管44；(c)安装在底端盖42上的多个过滤纸元件46，其安装方式使得在多孔管44的任一侧设有至少一个过滤纸元件46；(d)固定在过滤元件40的可操作的顶端上的可操作的顶端盖48，其固定方式使得该顶端盖罩住过滤元件的可操作的顶端。
(iv)至少一个可压缩弹性元件50，所述弹性元件位于限定在所述过滤元件40的所述可操作的底端与壳体36的内表面之间的空间43内；(v)用于固定过滤器组件的各部件的固定装置52；(vi)用于密封所述壳体的可操作的顶端的多个密封装置，所述密封装置可包括橡胶垫圈54、焊缝接合部56、保持圈58、螺母板60、内部密封件62等。
图3、图4及图5分别示出可压缩弹性元件的俯视图、从图3所示的A-A’线方向看到的垂直剖面图及等轴测视图。可压缩弹性元件50的形状为环形。该环形可压缩弹性元件的环件(ring member)64内可充有任何可压缩的流体，如空气、氮气、惰性气体等。可压缩弹性元件50可以由选自下列材料的材料制成具有单层或多层不可渗透表面的海绵、纤维或泡沫材料。可压缩弹性元件50可以由下列材料中的一种材料制成天然橡胶、热塑性弹性体、天然皮革、合成皮革、金属箔、塑料箔、金属膜、塑料膜、织物、涂层织物或其组合。可压缩弹性元件50占据壳体内部净容积的0.5％至80％，并且具有0.1kg./cm2至10kg./cm2的内压。尽管在该优选的实施例中所示的可压缩弹性元件50形状为环形，但是弹性元件50也可以是任意的几何或非几何形状。由于过滤器组件内包括可压缩弹性元件50，减小了10％至90％的液压冲击，从而减小了过滤器组件的压力敏感部件如壳体的内部密封件、垫圈缝接合部、焊接接合部、压接接合部等上的应力，由此过滤器组件的抗冲击疲劳度增加高达15倍。
环形元件的构造如下元件50设计成由彼此接合的两个对称的半部组成，对称面是通过外缘和内缘的厚度中心并且与外缘和内缘平行的平面。制备一个压模模具来模制对称的半部。这种半部由丁腈橡胶化合物压模成形。然后从一片未固化的丁腈橡胶化合物上切除尺寸与外缘尺寸相匹配的0.2mm厚的圆环和另一个与内缘尺寸相匹配的圆环，并且将所述圆环放置在一个半部的每个缘。另一个对称的半部与该半部面对面的接合，使得未固化的橡胶环夹在两个半部的内缘与外缘之间。然后通过在特定的温度下施加压力使组件在未固化的丁腈橡胶化合物在其中固化的模具内固化，并结合两个半部。通过脱模得到成形的环形元件。
下面以示例的形式进一步说明本发明。但是，这些示例不应理解为限制本发明的范围。
示例1与附图所示的相类似，在本发明的一个实施例中，制备具有一个中空的环形的可压缩弹性元件的旋转式燃料过滤器，其中旋转式过滤器的总高度为137.8mm，内径为92.4mm，壳体厚度为0.71mm，螺母板厚度为3.05mm，内部净容积(包括环形可压缩弹性元件所占的体积)为760ml。将环形的可压缩弹性元件填充1标准大气压压力(即1.03325kg./cm2，相当于14.508psi)下的空气。将根据现有技术制得的过滤器和根据本发明制得的过滤器安装在动力冲击试验台上，并且在不同水平下进行相同的液压冲击，然后进行比较评价。结果列于表1中。
表1
示例2与附图所示的相类似，在本发明的一个实施例中，制备具有两个中空的环形的可压缩弹性元件的旋转式燃料过滤器，过滤器组件的尺寸与示例1所述的相同。将环形的可压缩弹性元件填充1标准大气压压力(即1.03325kg./cm2，相当于14.508psi)下的空气。将根据现有技术制得的过滤器和根据本发明制得的过滤器安装在动力冲击试验台上，并且在不同水平下进行相同的液压冲击，然后进行比较评价。结果列于表2中。
表2
示例3与附图所示的相类似，在本发明的一个实施例中，制备具有两个中空的环形的可压缩弹性元件的旋转式燃料过滤器，过滤器组件的尺寸与示例1所述的相同。将环形的可压缩弹性元件填充1标准大气压压力(即1.03325kg./cm2，相当于14.508psi)下的空气。将根据现有技术制得的过滤器和根据本发明制得的过滤器安装在动力冲击试验台上，并且在不同水平下进行相同的液压冲击，然后进行比较评价。结果列于表3中。
表3
尽管本文着重强调了优选实施例中的各种部件以及优选实施例中部件之间的内部关系，但可以理解，在不脱离本发明原理的情况下，可以对该优选实施例进行许多改变和变型。本领域技术人员从本文所公开的内容很容易得出本发明的优选实施例以及其它实施例的这些和其它改变，因此应当清楚地理解，上述内容仅仅是对本发明的说明性描述而不是对本发明的限制。
权利要求
1.一种过滤器组件，该组件包括(i)壳体，所述壳体限定一内表面；(ii)位于所述壳体内的过滤元件，所述过滤元件通过弹簧元件与所述壳体的内表面弹性地隔开，并限定一可操作的底表面，所述过滤元件的所述可操作的底表面与所述壳体的所述内表面限定一空间；(iii)用于将所述过滤元件固定在所述壳体内的固定装置；以及(iv)至少一个位于所述过滤组件的可操作结构的所述空间内的可压缩弹性元件。
2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件为环形。
3.根据权利要求2所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件包含可压缩的流体，如空气、氮气、惰性气体等。
4.根据权利要求2所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件由选自下列材料的材料制成具有单层或多层不可渗透表面的海绵、纤维或泡沫材料。
5.根据权利要求2所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件由至少一种选自下列材料的材料制成天然橡胶、热塑性弹性体、天然皮革、合成皮革、金属箔、塑料箔、金属膜、塑料膜、织物以及涂层织物。
6.根据权利要求2所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件占据壳体内部净容积的0.5％至80％。
7.根据权利要求2所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件具有0.1kg./cm2至10kg./cm2的内压。
8.根据权利要求2所述的过滤器组件，其特征在于，所述可压缩弹性元件具有适于安装在所述过滤器组件的壳体内的几何或非几何形状。
9.根据权利要求1所述的过滤器组件，其特征在于，所述过滤器组件承受50巴或51kg./cm2的液压冲击。
10.根据权利要求1所述的过滤器组件，其特征在于，如参照附图所述。
11.一种用于设置在根据权利要求1所述的过滤器组件内的环形的可压缩弹性元件。
全文摘要
本发明涉及一种过滤器组件，该组件包括壳体，所述壳体限定一内表面；位于所述壳体内的过滤元件，所述过滤元件通过弹簧元件与所述壳体的内表面弹性地隔开，所述过滤元件限定一可操作的底表面，所述过滤元件的所述可操作的底表面和所述壳体的所述内表面限定一空间；用于将所述过滤元件固定在所述壳体内的固定装置；以及至少一个位于所述过滤器组件的可操作结构的所述空间内的可压缩弹性元件。
文档编号B01D27/00GK1864796SQ20061007740
公开日2006年11月22日 申请日期2006年3月3日 优先权日2005年3月4日
发明者P·A·托马斯, P·P·巴巴拉奥, P·R·苏达卡尔, K·A·加内什, K·V·什里克什纳 申请人:富丽特加德过滤器私营有限公司