油过滤器壳体的制作方法

油过滤器壳体
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年9月7日提交的美国临时申请no.63/241,490以及2022年9月2日提交的美国申请no.17/902,131的优先权，所述申请的内容通过引用并入本文。


背景技术：

3.具有内燃发动机的车辆具有带有润滑油和油过滤器的曲轴箱。油和过滤器需要定期地更换。过滤器可以在与过滤器集成的罐中并且外部地暴露于发动机，使得通过简单地拧下过滤器和罐来完成移除。当罐被移除时，该移除不可避免地导致油从油端口泄漏。一些内燃发动机使用被包含在附接到发动机曲轴箱的过滤器壳体中的油过滤器。在这样的布置中，过滤器壳体和该过滤器壳体中的过滤器通常充满油，并且壳体盖的移除以及饱和的过滤器通常将大量的油溢出到发动机上和下面的地板或地面上。溢出的程度可能取决于壳体的取向和定位以及各种不同的其他因素。
4.已经尝试了在移除过滤器壳体盖时允许从油过滤器壳体排放油的设计。这些设计中的一些设计具有可能导致堵塞的主动阀构件，其他设计具有轴向压缩的密封件，该轴向压缩的密封件不易于接近以进行清洁或更换，并且在制造、拧紧和密封方面需要紧密的容差。参见美国专利no.5,698,098。其他已知的设计利用细长的中心阀构件，该细长的中心阀构件向下延伸到居中的排放端口中，在该排放端口上具有密封件。这样的布置需要在更换油时移除该细长的阀构件，当该细长的阀构件被移除时将会滴落被收集在该细长的阀构件中和细长的阀构件上的油。此外，在发动机曲轴箱中添加中心油排放管道在许多发动机设计中可能会带来问题。在制造、设计和设计的稳健性方面的改进和简化将受到业界的欢迎。
5.诸如越野休闲车辆之类的动力运动环境中的内燃发动机可能需要比道路车辆更频繁的油更换。这种油和过滤器的更换通常由车辆的拥有者进行。任何任务的简化、相关混乱的减少和部件成本的降低都会受到动力运动消费者的欢迎。


技术实现要素：

6.一种具有带过滤器的循环油系统的内燃发动机，该带过滤器的循环油系统具有油滤芯壳体，该油滤芯壳体具有面朝上的壳体基部和过滤器壳体盖，该过滤器壳体盖螺纹附接到基部，该基部与发动机曲轴箱集成在一起或成一体。壳体盖和基部限定油过滤器接纳区域，其中过滤器滤芯被包含在该油过滤器接纳区域中。基部具有两个主油循环通道和第三通道，该第三通道用于当发动机不运转且过滤器壳体盖从基部松开时的维护期间从该油过滤器接纳区域重力地排放油。基部具有带螺纹部分的上圆柱形凹部、带螺纹部分上方的圆柱形密封表面、具有轴向地面向过滤器密封表面的下过滤器就坐底座、和定位在过滤器和过滤器就坐/密封表面的径向外部的一个或多个主油端口。该一个或多个主油端口连接到主油循环通道。定位在底座上的中央的突出的凸形过滤器连接器的尺寸被设置为在过滤器的中心孔处接纳该过滤器，该凸形过滤器连接器具有一个或多个主油循环端口。该中心底座由环形贮槽限定，该环形贮槽从上圆柱形凹部向下延伸，并且定位在过滤器和过滤器
就坐/密封表面下方，该环形贮槽具有面向内的圆柱形密封表面，该面向内的圆柱形密封表面具有用于排放被接纳在环形贮槽中的油的第三通道的第三端口。该第三通道最终延伸至发动机曲轴箱。壳体盖的形状通常被设置为具有上端部分的倒杯形，具有驱动部分，该驱动部分可以被构造为六角驱动或方形驱动，该驱动部分位于该上端部分上的中心，并且过滤器接合突出部在壳体盖的内部从上端部分开始沿中心和轴向延伸。联接该上端部分的是壳体盖的侧壁，该侧壁包括：具有上圆柱形外表面的上侧壁部分，在该上圆柱形外表面中具有周向的上密封件凹槽；在该上密封件凹槽中的密封件；在上部分下方的中间侧壁部分，该中间侧壁部分具有用于与基部的螺纹接合的外螺纹；和具有下圆柱形外表面的下侧壁部分，该下圆柱形外表面具有一对周向的下密封件凹槽。一对相应的下密封件定位在该下密封件凹槽中。当壳体盖完全就位时，所述下密封件凹槽中的最下面的下密封件凹槽和该下密封件凹槽中的密封件被定位成在环形贮槽中上方在第三通道的轴向下方。当壳体盖完全就位时，所述下密封件凹槽中的上面的下密封件凹槽和该下密封件凹槽中的密封件定位在第三通道的轴向上方。
7.壳体的基部可以具有附接面，所述附接面用于通过常规的密封件、垫圈和螺栓来与曲轴箱上的相配合的附接面形成界面，或者可以与曲轴箱或该曲轴箱的一部分集成在一起，即与曲轴箱或该曲轴箱的一部分成一体。
8.实施例的特征和优点在于，与利用现有技术的系统相比，更换油更不麻烦。
9.实施例的特征和优点在于，过滤器壳体相对容易以最少的部件制造，并且所需的部件(特别是密封件)是常规的。
10.实施例的特征和优点在于，在不使用主动阀(诸如具有接合阀座的阀构件的阀)，也不使用具有弹簧的阀的情况下，而是当壳体被部分移除并且径向压缩的环形密封件移动出阻挡位置时，排放端口打开，在移除油过滤器壳体期间发生油过滤器壳体的排放。
11.实施例的特征和优点在于，过滤器壳体具有直立轴线，其中基部包括环形壁，该环形壁具有在主油通道上方的边缘，使得当油排放端口打开时，过滤器壳体中的油位下降到该边缘以下。
12.实施例的特征和优点在于，过滤器壳体盖上的径向压缩的环形密封件将油排放端口与油循环区域隔离或阻挡开，并且当壳体盖通过旋转而被松开时，油排放端口过渡到无阻挡的且非隔离的状态，从而将油循环区域连接到油排放端口。
13.实施例的特征和优点在于，基部贮槽中的排放端口上方和下方的密封件没有被轴向压缩以实现相应的密封。此外，密封件易于获得并且能够更换，位于壳体盖的外部，可以通过从基部上移除壳体盖来检查和清洁该密封件。
14.实施例的特征和优点在于，基部的相对浅的深度允许在更换油时检查和清洁基部贮槽。
附图说明
15.图1是适用于越野车辆的具有油过滤器壳体的内燃发动机的立面图。
16.图2是根据实施例的油过滤器壳体的前透视图。
17.图3是图2的油过滤器壳体的侧透视图。
18.图4是图2至图3的油过滤器壳体的后透视图。
19.图5是图2至图4的油过滤器壳体的俯视后透视图。
20.图6是图2至图5的油过滤器壳体的部件的分解图。
21.图7是图2至图5的油过滤器壳体的部件的另一分解图。
22.图8是壳体盖的透视图，示出了盖的内部。
23.图9是基部的透视图，示出了底座和油端口。
24.图10是其中具有过滤器的组装后的机油过滤器壳体的剖视图。
25.图11a、图11b和图11c是类似于图10的剖视图，图示了随着壳体盖被升起通过基部贮槽和第三端口的排放动作。
具体实施方式
26.参考图1，图示了适用于诸如越野车辆之类的休闲车辆的发动机20，该发动机通常具有循环油系统，该循环油系统带有自排放过滤器壳体组件24。通过法兰26附接该过滤器壳体组件，该法兰26在适形(conforming)表面33处螺栓连接到发动机曲轴箱32。该循环油系统包括曲轴箱油贮槽34。整个过滤器壳体组件定位在油贮槽上方，从而当发动机不运转时且当存在排放路径时，油将通过重力从过滤器壳体组件排放到油贮槽。过滤器壳体组件具有直立轴线α1，其中该轴线相较于水平更加竖直。
27.参考图2至图10，过滤器壳体组件24包括带有基部42和过滤器壳体盖43的过滤器壳体40，该基部42和过滤器壳体盖43相互配合以限定过滤器滤芯接纳区域46和油循环区域47。可更换的过滤器滤芯48被接纳在其中，并且在该基部42和过滤器壳体盖43上接合下面描述的内部结构，该基部42和过滤器壳体盖43将过滤器滤芯密封地固定就位。过滤器滤芯可以是常规的，具有固定在刚性聚合物或弹性体端帽51、52之间的折叠的过滤器介质49。中心轴向延伸的孔53在该过滤器滤芯的轴向长度上延伸。包括孔53在内的过滤器滤芯的轴线与过滤器壳体轴线α1同轴。
28.如图7、图9和图10最佳看到的，过滤器壳体基部42具有上部分56和下部分57。该上部分具有上颈圈62，该上颈圈62具有环形壁63，该环形壁63具有大致圆柱形的外表面64和上壁边缘65。上颈圈限定中心凹部66，该中心凹部66接纳过滤器壳体盖43和过滤器滤芯48两者，并进一步限定a。上颈圈的环形壁63具有面向内部的表面68，该面向内部的表面68包括最上面的圆柱形的密封表面69和在其下方的带有螺纹71的螺纹部分70。由向上突出的底座74部分地限定基部的中心凹部66，该底座74由环形凹部限定，该环形凹部在基部部分中形成环形贮槽76。该环形贮槽具有与过滤器壳体的轴线α1同轴的轴线。底座具有面朝上的过滤器滤芯接合表面79和过滤器滤芯接合的凸形的带端口的突出部81，该过滤器滤芯接合的凸形的带端口的突出部81的尺寸被设置为被紧密地接纳在过滤器滤芯的中心孔53中。该带端口的突出部具有连接到第一主油循环通道85的第一主油端口84，该第一主油循环通道85穿过基部42的下部分57延伸到法兰26。底座的上表面79还具有第二主油端口87，该第二主油端口87可以是弧形形状的，连接到第二主油循环通道89，该第二主油循环通道89穿过基部42的下部分57延伸到法兰26。
29.基部具有第三端口92，该第三端口92定位在环形贮槽76中，连接到第三排放通道94，该第三排放通道94也穿过基部42的下部分57延伸到法兰26。第三端口92定位在贮槽中的面向内的圆柱形的密封表面94上。
30.如图8和图10最佳看到的，壳体盖43具有过滤器接合的向下延伸的中心突出部97，该过滤器接合的向下延伸的中心突出部97的尺寸被设置为被紧密地接纳在过滤器滤芯48的孔53中，并且与过滤器壳体的轴线α1同轴。参考图6、图7和图10，壳体盖43的形状通常被设置为具有上端部分101的倒杯形，该上端部分101具有驱动部分104，该驱动部分104可以被构造为六角驱动或方形驱动，并且位于该上端部分101的中心。联接该上端部分101的是壳体盖的侧壁110，该侧壁110包括：具有上圆柱形外表面116的上侧壁部分114，在该上圆柱形外表面116中具有周向的上密封件凹槽118；在该上密封件凹槽中的主壳体密封件120；在上侧壁部分114下方的中间侧壁部分124，该中间侧壁部分124具有用于与基部的螺纹71接合的外螺纹118；和具有下圆柱形外表面123的下侧壁部分122，该下圆柱形外表面123具有一对周向的下密封件凹槽126、127。一对相应的下密封件130、131定位在该下密封件凹槽中。
31.当壳体盖完全就位时，所述下密封件凹槽中的最下面的下密封件凹槽127和该下密封件凹槽127中的密封件131被定位成在环形贮槽中的第三端口92和第三排放通道94的轴向下方。当壳体盖43完全就位时，所述下密封件凹槽中的上面的下密封件凹槽126和该下密封件凹槽126中的密封件130定位在第三排放通道94的轴向上方。
32.参考图11a至图11c，图示了当发动机不运转时的非循环油200随着过滤器盖43被移除时的动作，由波浪线表示该非循环油200。图11a图示了当发动机停机时存在于过滤器滤芯48、凹部66、基部环形贮槽76中的非循环油。即使排放曲轴箱贮槽，由于油泵用作止挡件并且通常通过没有效率的曲轴箱排放来起作用，油也可以留在主通道中。随着壳体盖43被移除，油位210随着第三端口92被打开而下降，并且可以向曲轴箱贮槽提供直接排放。图11c图示了明显在基部壁的上边缘65的下方的油位。使该过滤器饱和的油也可以有效地排出基部贮槽和第三端口。因此，在移除壳体盖和过滤器滤芯时的溢出被最小化。
33.油过滤器壳体可以由诸如钢和铝之类的常规金属形成，或者由各种不同的聚合物和复合材料形成，包括玻璃填充的尼龙。在实施例中，过滤器壳体组件包括附接法兰26，该附接法兰26附接到发动机组(engine block)和/或曲轴箱上的配合表面33。在其他实施例中，基部的下部分可以与发动机的曲轴箱成一体。
34.适用于本文所描述的发明的动力运动装备和适用于该动力运动装备中的发动机的示例可以在如下美国专利和公开文本中找到：no.6,796,395；no.8,011,342；no.8,167,072；no.8,328,235；no.8,651,214；no.9,365,251；no.10,294,889；no.10,323,568；no.11,110,994；us2016/0040561；us 2019/0136721；和us 2021/0271179。美国专利no.5,698,098公开了一种带有阀的过滤器系统。所有上述专利和专利公开文本出于所有目的通过引用以其整体并入本文，其中所包含的明确限定和专利权利要求除外。
35.本发明不限于前述一个或多个实施例的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何通过引用并入的引用、任何随附的权利要求、摘要和附图)中所公开的特征的任何新颖的一个特征或任何新颖的组合，或延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个步骤或任何新颖的组合。本技术的所有部分中的上述引用出于所有目的通过引用以其整体并入本文。
36.尽管已经示出和描述了本发明的上述特定实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，基于本文的教导，在不背离本发明及其更广泛的方面的情况下，可以进行改
变和修改。因此，所附权利要求将在其范围内涵盖在本发明的真实精神和范围内的所有这些变化和修改。本领域技术人员将理解，如果旨在引入特定数量的权利要求要素，则该意图将在权利要求中被明确记载，并且在没有这种记载的情况下不存在这种限制。对于非限制性示例，为了帮助理解，以下所附权利要求包含使用介绍性短语“至少一个”和“一个或多个”来介绍权利要求要素。然而，此类短语的使用不应被解释为暗示由不定冠词“一”或“一种”引入权利要求要素将包含此类被引入的权利要求要素的任何特定权利要求限制为仅包含一个此类要素的发明，即使当同一权利要求包括介绍性短语“一个或多个”或“至少一个”和诸如“一”或“一种”之类的不定冠词时；对定冠词的权利要求中的使用也是如此。