濾芯和過濾器單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及濾芯和過濾器單元，尤其涉及用于對流體、例如駕駛應(yīng)用中或液壓應(yīng)用中的燃料或油進(jìn)行過濾的過濾器，所述駕駛應(yīng)用例如汽車、貨車、商用車和工作機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知地，流體、特別是燃料或油的過濾，通常是利用過濾器來實現(xiàn)的。過濾器包括外殼，所述外殼具有罐殼和蓋，所述蓋封閉著所述罐殼的開口端，所述殼設(shè)有待過濾流體的入口和已過濾流體的出口 ；以及濾芯，用于將外殼的內(nèi)室細(xì)分為兩個不同的腔，其中第一腔與入口連通，第二腔與出口連通。
[0003]以這種方式，從過濾器入口流向出口的流體被迫使流經(jīng)過濾介質(zhì)，從而使流體中可能含有的雜質(zhì)留在過濾介質(zhì)中。
[0004]典型的濾芯包括管狀過濾介質(zhì)，例如，褶式過濾器介質(zhì)或深度介質(zhì)，并且在過濾介質(zhì)的相對末端以緊密的方式、即通過紅外焊接或膠合，固定有兩個封蓋。
[0005]至少一個封蓋通常設(shè)有優(yōu)選地與過濾介質(zhì)的縱軸對齊的中央開口，濾芯的內(nèi)室穿過該縱軸而與待過濾流體的入口連通，在這種情況下，設(shè)置為從內(nèi)朝外穿過過濾介質(zhì);濾芯的內(nèi)室或與已過濾流體的出口連通，在這種情況下，設(shè)置為從外朝內(nèi)穿過過濾介質(zhì)。
[0006]過濾器單元上常設(shè)有旁通閥，當(dāng)未過濾的上游腔的壓力超出已過濾的下游的壓力達(dá)一預(yù)定值時，例如，因一些數(shù)量的雜質(zhì)和/或在低溫下形成的柴油蠟導(dǎo)致的過濾介質(zhì)阻塞而引起，所述閥用于打開濾芯的外室與內(nèi)室之間的通道；相應(yīng)地，如果過濾介質(zhì)阻塞超出了容許的閾值限度，則上游腔的壓力(關(guān)于流體流和過濾介質(zhì)的上游，可以是濾芯內(nèi)腔或濾芯外腔，具體取決于相對于上述的過濾介質(zhì)的流方向)相對于下游腔的壓力上升至一閾值；一旦超出該值，則閥從閉合位置切換至打開位置，以實現(xiàn)從上游到下游側(cè)的流體通路，避免貫穿過濾介質(zhì)的強(qiáng)制流體通路，且過濾器發(fā)生阻塞時也允許流體流通。
[0007]旁通閥通常包括封閉器和彈簧元件，所述彈簧元件可具有這樣的尺寸，以當(dāng)上游腔壓力超出下游腔壓力以一定值、且該值低于或?qū)?yīng)于閾值時，所述彈簧元件朝封閉器的座推動封閉器，以確保閥的閉合；而一旦超出所述閾值，則彈簧元件形變，以允許封閉器與其座分離，從而允許閥打開；相應(yīng)地，所述封閉器包括密封邊緣，當(dāng)其與閥座表面接觸、且被彈簧元件抵著所述表面推/拉時，所述密封邊緣用于確保上游腔與下游腔之間的通道的閉口 ο
[0008]將所述旁通閥設(shè)置在數(shù)個位置上，這是已知的。一種可能的閥設(shè)置是在過濾器蓋上，經(jīng)連接至所述蓋或與所述蓋為一體式的圓柱形主體，將所述旁通閥安裝在該圓柱形主體上或與其為一體式設(shè)置。按照這種方式，通常與過濾器蓋一起組裝的濾芯，須用于確保與旁通閥的緊密連接，即，通過墊圈，以確保上游腔與下游腔之間的密封。
[0009]所述方案具有一些缺陷，其中一個是閥僅能確保低可靠性的緊固；此外，所述方案價格昂貴，這是因為在濾芯與旁通閥之間設(shè)置了額外的墊圈。
[0010]另一種已知的方案是，將旁通閥設(shè)置在濾芯上。所述閥通常一體式集成至一支撐管上，所述支撐管設(shè)置在由過濾介質(zhì)和末端封蓋界定的內(nèi)部空間中，所述支撐管用于攜帶具有封蓋的介質(zhì)，避免過濾介質(zhì)坍塌，例如由于從濾芯內(nèi)側(cè)到外側(cè)的流體流引起。相應(yīng)地，旁通閥可以一體式集成在支撐管上，或安裝在所述部件上。
[0011]所述方案的缺陷還涉及支撐管(需要容納旁通閥)的復(fù)雜形態(tài)，以及濾芯內(nèi)內(nèi)部空間的缺失；后者導(dǎo)致過濾器內(nèi)腔上的不連續(xù)流體流，并限制了所述腔的尺寸，這是因為閥的存在導(dǎo)致的。換言之，由于旁通閥的存在，支撐管的內(nèi)徑和過濾介質(zhì)的內(nèi)徑(其可以是環(huán)形的)不能小于最小值，這是因為所述閥需具有這樣的尺寸，以確保從上游側(cè)到下游側(cè)的流體的最小通道。
[0012]本發(fā)明的一個目的是，提供一種簡單、合理且低價的方案，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷。
[0013]上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求中包含的本發(fā)明的特征而實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求勾勒出本發(fā)明的優(yōu)選和/或尤其優(yōu)選的方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]特別地，本發(fā)明提供了一種濾芯，其包括過濾器介質(zhì)、第一封蓋和第二封蓋，所述封蓋以緊密方式連接至所述過濾介質(zhì)的軸向末端，所述第一封蓋包括旁通閥，所述旁通閥包括具有密封邊緣的封閉器，以及用于迫使封閉器的密封邊緣抵住閥密封表面的彈簧元件；當(dāng)濾芯外側(cè)的流體壓力超出其內(nèi)側(cè)流體壓力達(dá)一預(yù)定值時，所述封閉器、所述彈簧元件和所述閥密封表面用于使濾芯的外側(cè)與內(nèi)側(cè)連通。根據(jù)本發(fā)明，所述旁通閥位于濾芯外側(cè)上，與過濾介質(zhì)相距一段軸向距離。
[0015]由于這一方案，濾芯外側(cè)與內(nèi)側(cè)的密封可靠性不會受旁通閥的存在的影響；事實上，所述閥包含在濾芯上，避免了濾芯上有任何附加密封元件或另一單獨(dú)部件；而沒有附加墊圈，進(jìn)一步使本方案的成本低于現(xiàn)有技術(shù)的成本，這是因為價格昂貴的部件、如墊圈，被省略了。
[0016]此外，所述方案允許濾芯的內(nèi)腔具有正確的尺寸，還允許(環(huán)形)介質(zhì)具有正確尺寸，這是因為旁通閥相對于介質(zhì)外置了，因而所述介質(zhì)的尺寸不再受旁通閥的阻礙。并且，流體流的方向不因閥的存在而偏離，因此確保了濾芯內(nèi)均勻的流體流。
[0017]本發(fā)明的另一方面在于，第一封蓋包括朝濾芯外側(cè)軸向延伸的套管，所述旁通閥設(shè)置在所述套管上。
[0018]所述方案實現(xiàn)了濾芯配置的簡化，以及閥與濾芯之間的絕對緊密，將所述兩個裝置一體式集成在一個部件內(nèi)。
[0019]本發(fā)明的另一方面提供的是，所述套管的軸向自由末端包括形成閥密封表面的邊緣和通道，其中，所述封閉器可沿著通道滑動，所述彈簧元件促使所述封閉器密封表面抵住閥密封表面。
[0020]由于這一配置，旁通閥與濾芯的一體式配置得以改進(jìn)，這歸因為閥密封表面和直接設(shè)置在濾芯封蓋上的封閉器通道。
[0021]本發(fā)明的另一方面提供的是，所述彈簧元件在一側(cè)與封閉器相連，并抵靠著設(shè)置在套管自由末端上的邊緣。
[0022]這一方案允許閥部件簡單地組裝在濾芯封蓋上；于是，由于彈簧元件與封閉器和濾芯封蓋的相互作用，實現(xiàn)了包括濾芯和旁通閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明的另一方面在于，所述第一封蓋包括徑向置于旁通閥外部的連接裝置。
[0024]這一方案允許連接裝置和旁通閥一體式集成在濾芯封蓋上，從而允許構(gòu)成所述濾芯、而不是所述封蓋的標(biāo)準(zhǔn)件的使用。即，所述濾芯可包括標(biāo)準(zhǔn)部件，例如過濾介質(zhì)、封蓋、支撐管等；同時，取決于實際濾芯用途，具有所需的旁通閥和所需連接裝置的適當(dāng)?shù)姆馍w與所述標(biāo)準(zhǔn)部件一起組裝。
[0025]此外，本發(fā)明提供了過濾器單元，其包括殼體，所述殼體具有一個軸向末端封閉、另一軸向末端開口的罐殼，所述開口末端用蓋封閉，所述單元進(jìn)一步包括濾芯，所述濾芯將外殼界定的內(nèi)部空間分隔成第一腔和第二腔，所述第一腔連通流體入口，所述第二腔連通流體出口，所述濾芯包括過濾介質(zhì)、第一封蓋和第二封蓋，所述封蓋以緊密方式連接至所述過濾介質(zhì)的軸向末端，所述第一封蓋包括旁通閥，所述旁通閥包括具有密封邊緣的封閉器和彈簧元件，所述彈簧元件用于促使封閉器密封邊緣抵住閥密封表面，當(dāng)濾芯外側(cè)的流體壓力超出其內(nèi)側(cè)流體壓力達(dá)一預(yù)定值時，所述封閉器、所述彈簧元件和所述閥密封表面用于使濾芯的外側(cè)與內(nèi)側(cè)連通。根據(jù)本發(fā)明，所述旁通閥位于濾芯外側(cè)上，與過濾介質(zhì)相距軸向距離。
[0026]這一方案實現(xiàn)了濾芯的外側(cè)與內(nèi)側(cè)的密封可靠性，因為該密封不受旁通閥的存在的影響；事實上，所述閥包含在濾芯上，避免了濾芯上有任何附加密封元件或另一單獨(dú)部件；此外，而避免使用附加墊圈則進(jìn)一步使本方案的成本低于現(xiàn)有技術(shù)的成本，這是因為價格昂貴的部件、如墊圈，被省略了。
[0027]此外，所述方案允許濾芯的內(nèi)腔具有正確的尺寸，還允許(環(huán)形)介質(zhì)具有正確尺寸，這是因為旁通閥相對于介質(zhì)外置了，因而所述介質(zhì)的尺寸不再受旁通閥的阻礙。并且，流體流的方向不因閥的存在而偏離，因此確保了濾芯內(nèi)