專利名稱：徑向密封的圓筒形空氣過濾器及其殼體制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)背景本發(fā)明一般涉及空氣清潔器或空氣過濾器，特別涉及具有圓筒形的、折褶的紙質(zhì)過濾元件的空氣清潔器，這種清潔器主要用于長途運(yùn)輸車輛和農(nóng)用車輛。這些應(yīng)用一般處于惡劣的過濾環(huán)境。
3,078,650號美國專利公布了一種這種類型的空氣清潔器的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)，這種空氣清潔器具有一管狀金屬殼體，而該殼體有一進(jìn)口，供含塵埃的空氣進(jìn)入。圓筒形的打褶的紙質(zhì)過濾元件安裝在殼體內(nèi)。一清潔空氣出口與打褶的紙質(zhì)過濾元件內(nèi)腔連通。在打褶的紙質(zhì)元件和出口之間必須提供密封，這樣，含灰塵的氣體將被迫通過過濾器上的打褶的紙質(zhì)介質(zhì)，由此，在氣流離開過濾器前將灰塵從氣流中除去。在′650號專利里，過濾元件和出口之間的密封是通過固定在過濾元件上的襯墊提供的。襯墊與管狀殼體的端壁嚙合，而過濾元件通過一卡箍和相關(guān)的螺釘螺母組件固定在位。
4,720,292號美國專利公布了另一種用于本發(fā)明所述類型的圓筒形空氣過濾器的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)。在它的較佳實(shí)施例里，′292號美國專利中的空氣過濾器的殼體是用塑料制成的，圓筒形的打褶的紙質(zhì)過濾元件安裝在殼體內(nèi)。打褶的紙質(zhì)元件有一與空氣出口連通的開口端。過濾元件的開口端有一環(huán)形端蓋，較可取的是用彈性體、諸如尿脘(氨基甲酸乙酯)泡沫材料制成，因它相當(dāng)軟、具有類似橡膠的密度?？諝膺^濾元件安裝在空氣出口管上，并通過端蓋與管狀出口部件接合提供一密封。
為了制造使用塑料殼體的空氣過濾器，一般需要制造殼體的模具。通常利用分體式模具來制造殼體，以適應(yīng)其在尺寸上的改變和在空氣進(jìn)口位置上的改變。而供制造各種可能用途的空氣過濾器的模具用的工具可能是相當(dāng)昂貴的。
本發(fā)明的簡介本發(fā)明的空氣過濾器包括一具有一敞口端和一空氣進(jìn)口的管狀殼體。一端蓋固定于并封閉著管狀殼體的敞口端。該端蓋有一延伸進(jìn)入管狀殼體內(nèi)腔的圓筒形部分。過濾部件一般是圓筒形的，并具有內(nèi)襯管、外襯管和在它們之間的過濾介質(zhì)。過濾部件具有一用彈性材料制的端蓋。該端蓋有一進(jìn)入過濾部件內(nèi)腔的開口。該開口由一基本上是圓筒形的、徑向向內(nèi)的表面限定的，且該開口直徑略小于延伸進(jìn)入殼體的端蓋的圓筒形部分的外徑。過濾部件通過將端蓋的出口部分插入在過濾部件的端蓋上形成的開口而固定在該端蓋上。通過過濾部件的端蓋和端蓋的出口部分固定在殼體上而提供了一個密封。一罩蓋可拆卸地安裝于并封閉著管狀殼體的第二端。
在較佳的實(shí)施例里，管狀殼體是用適當(dāng)?shù)慕饘俨牧现频?，而端蓋是用模制塑料制的。金屬殼體上設(shè)有若干環(huán)繞其第一端并向內(nèi)突出的嚙合件。塑料端蓋具有若干形成于其上的凹槽，它們能接納嚙合件，從而將端蓋固定在殼體上。
本發(fā)明還涉及一種制造本發(fā)明較佳實(shí)施例中的殼體的方法。它包括從金屬材料形成一管狀殼體的步驟，而該管狀殼體具有第一和第二開口端，以及一空氣進(jìn)口。通過模制形成的塑料端蓋具有一體形成的空氣出口和在其外側(cè)圓周上的若干凹槽。然后將該端蓋插入金屬殼體的一端。嚙合件形成于管狀殼體上，并向內(nèi)突出進(jìn)入塑料端蓋上的凹槽，從而使端蓋固定在殼體上。
這樣，本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供了使用金屬殼體和過濾部件密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，這種金屬殼體可用于為惡劣環(huán)境特別設(shè)計(jì)的空氣過濾器，而這種密封結(jié)構(gòu)可免去諸如上面提到的′650號美國專利所述的機(jī)械結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的這些和其它的優(yōu)點(diǎn)通過附圖、較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述和權(quán)利要求書將變得更清楚。
附圖的簡要說明

圖1是本發(fā)明的空氣過濾器的立體圖；圖2是去掉部分零件的、局部剖視的正視圖；圖3是表示本發(fā)明的空氣過濾器殼體上的端蓋固定的、放大的局部剖視圖。
較佳實(shí)施例的描述請參看附圖，其中所有附圖中相同的標(biāo)號表示相同的部件，而圖1公開了一種空氣清潔或過濾器10?？諝膺^濾器10大致是一管狀殼體12，它具有第一端14和第二端16。在較佳的實(shí)施例里，殼體12是由適當(dāng)?shù)慕饘俨牧现瞥傻?。殼體12有一空氣進(jìn)口18，它限定一引導(dǎo)含灰塵空氣進(jìn)入過濾器10的開口20。一端蓋22安裝在殼體12的第一端14上，并如下面將詳細(xì)描述的那樣封閉著第一端14。端蓋22有一大致平的環(huán)形底板24，底板24的外周緣上有一與其連成一體的、并位于殼體12內(nèi)的環(huán)狀件26。第二環(huán)狀件28也與底板24一體形成并位于殼體12內(nèi)。環(huán)狀件26和28互相同心設(shè)置。與底板24一體形成的還有一在端蓋22外表面上方延伸的空氣出口30。空氣出口有一延伸進(jìn)入殼體12內(nèi)腔的管狀部分32。空氣出口30限定了一開口34，已過濾的空氣通過該開口離開空氣過濾器10。
殼體12內(nèi)安裝著空氣過濾部件36?？諝膺^濾部件36是4,720,292號美國專利所描述的那種類型，這里將參考其中所公開的內(nèi)容。這是一個圓筒形的部件，它有一個圓筒形的內(nèi)襯管38和一圓筒形的外襯管40，且該兩襯管均由多孔金屬板制成。圓筒形的打褶的紙質(zhì)過濾元件42安裝在襯管38和40之間。部件36有一圓蓋形的封閉端44，它是由模制在其上的尿脘(氨基甲酸乙酯)泡沫材料形成的，并相當(dāng)軟、具有類似橡膠的密度。封閉端44模制在襯管38和40、以及過濾元件42的端部上，并將它們連在一起，而且延伸通過過濾部件36的端部以提供一封閉端部。
空氣過濾部件36有一靠近端蓋22的敞口端。一模制的環(huán)形端蓋46置于襯管38和40、以及打褶的紙質(zhì)過濾元件42的端部上。端蓋46最好是由彈性體材料、諸如由比較軟的、具有類似橡膠密度的尿脘泡沫材料制成，這樣，可將其作為密封或襯填材料來使用。端蓋46有一徑向向內(nèi)的表面48，它適合與空氣出口30上的管狀部分32的外表面接合。表面48限定了一環(huán)狀開口，該開口的內(nèi)徑略小于管狀部分32的外徑。這樣，彈性體材料制的端蓋46在表面48處被壓縮，從而在端蓋46和空氣出口30之間提供可靠的氣密封?？諝膺^濾部件36的敞口端被夾持在管狀部分32和第二環(huán)狀件28之間，以便將空氣過濾部件36適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ跉んw12內(nèi)。
殼體12的第二端16由罩蓋50封閉，罩蓋50可拆卸地安裝在殼體12上。罩蓋50具有一端板52和一側(cè)壁54。環(huán)繞側(cè)壁54延伸有一凸緣件56。在殼體12的第二端16處設(shè)有凸緣部分58，它支承在凸緣件56上。罩蓋50具有若干彈簧夾59，其結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，它可與凸緣部分58嵌合，從而將罩蓋50固定在其上。罩蓋50的端板52與空氣過濾部件36上的封閉端44接觸。罩蓋50上也可設(shè)一粒子收集器(未畫出)。
如圖2和3較詳細(xì)顯示的，端蓋22的環(huán)狀件26上設(shè)有若干環(huán)繞其圓周的、隔開的凹槽60。而殼體12在第一端14處具有若干向內(nèi)突出件62，它們與凹槽60相對應(yīng)，并與凹槽60嚙合，從而將端蓋22固定在殼體12內(nèi)。如前面所述的，在較佳的實(shí)施例里，端蓋22是用塑料、諸如聚丙烯制成的，而殼體12是用金屬制成的。可拆卸的罩蓋50可是塑料的，也可是金屬的。殼體12和端蓋22是用下述方式制成的。金屬殼體12是按照已知的現(xiàn)有技術(shù)中的工藝制造到合適的長度，并在適當(dāng)?shù)奈恢冒采峡諝膺M(jìn)口18。而端蓋22是按照已知的模制工藝用塑料模制而成的。端蓋22利用扣壓摩擦接合的方法安裝在殼體12的第一端14上。殼體12的第一端14在對應(yīng)環(huán)狀件26上的凹槽60的位置上被沖壓或彎成向內(nèi)凹進(jìn)。金屬沖壓工藝形成了向內(nèi)突出件62，它們被凹槽60接納，從而使端蓋22固定在殼體12上?？諝膺^濾器10的進(jìn)一步組裝還包括將空氣過濾部件36安裝在殼體12內(nèi)和裝上罩蓋50。
從上所述可知，本發(fā)明在較佳的實(shí)施例里使用了′292號專利里較先進(jìn)的密封結(jié)構(gòu)。殼體可利用金屬成形工藝按照各種設(shè)計(jì)要求來制造，從而省卻了為各種過濾器形狀設(shè)計(jì)塑料模具的需要和費(fèi)用。此外，這種密封結(jié)構(gòu)消除了在3,078,650號美國專利中顯示的空氣清潔器里所使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
雖然已公開了本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例，但應(yīng)該明白，在不超出如附后的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下還可作出相同的改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種空氣過濾器，包括一管狀金屬殼體，具有含塵空氣進(jìn)口、第一和第二端；一塑料端蓋，具有圓筒形的空氣出口件，其一部分延伸進(jìn)入所述管狀殼體，所述部分具有一外徑；將所述塑料端蓋安裝在所述管狀殼體的所述第一端上的裝置；一圓筒形的過濾部件，包括過濾介質(zhì)和支承所述介質(zhì)的裝置，所述過濾部件具有第一端和第二端；所述過濾部件具有一在其第一端上的端蓋，所述端蓋由彈性材料形成，并具有一圓筒形的、徑向向內(nèi)的、限定一進(jìn)入所述過濾部件內(nèi)腔的開口的表面，所述開口具有小于所述出口件延伸進(jìn)入所述管狀殼體的所述部分的外徑的直徑，由此所述過濾部件安裝在所述出口件的所述部分上，并在所述出口件的所述部分和所述過濾部件之間形成一密封；以及用來封閉所述殼體的所述第二端的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的空氣過濾器，其特征在于，將所述塑料端蓋安裝在所述管狀殼體上的裝置還包括環(huán)繞所述管狀殼體的所述第一端設(shè)置的、向內(nèi)突出的諸嚙合件，所述塑料端蓋具有形成于其上的、能接納所述嚙合件的、以便將所述端蓋安裝在所述殼體上的諸凹槽。
3.一種制造供空氣過濾部件用的殼體的方法，包括以下步驟利用金屬材料制造一具有第一和第二開口端、以及一空氣進(jìn)口的管狀殼體；模制一塑料端蓋，該端蓋具有一空氣出口，以及一其上有諸凹槽的圓筒形外表面；將所述端蓋插入所述殼體的所述第一端；以及在所述管狀金屬殼體上形成可向內(nèi)突入到所述塑料端蓋上的所述凹槽內(nèi)的突出件，以使所述端蓋固定在所述殼體上。
4.一種供圓筒形空氣過濾部件使用的殼體，所述空氣過濾部件具有一過濾介質(zhì)，支承所述過濾介質(zhì)的裝置，以及一由彈性材料制成的、具有圓筒形的、徑向向內(nèi)表面的端蓋，該表面限定一進(jìn)入過濾部件內(nèi)腔的開口，且該開口有一第一直徑，所述殼體包括一管狀金屬件，具有含塵空氣進(jìn)口和第一和第二端；一塑料端蓋，具有圓筒形的空氣出口件，該空氣出口件的一部分延伸進(jìn)入所述管狀金屬件，所述部分具有大于第一直徑的外徑，空氣過濾器安裝在其上，并在所述部分和端蓋的向內(nèi)表面之間形成徑向密封；以及封閉所述殼體的所述第二端的裝置。
全文摘要
一種空氣過濾器具有一帶一空氣進(jìn)口的管狀金屬殼體和一固定在殼體一端的塑料端蓋(22)。殼體的另一端用一可拆卸的罩蓋(50)封閉。塑料端蓋(22)具有一一體形成的、圓筒形的空氣出口，該空氣出口具有延伸進(jìn)入管狀殼體的一部分。一圓筒形的空氣過濾部件包括一內(nèi)襯管，一外襯管，位于它們之間的過濾介質(zhì)，一封閉端和一敞口端。過濾部件的敞口端有一用彈性材料形成的端蓋，它具有由圓筒形的、徑向向內(nèi)表面限定的一開口。開口的直徑小于空氣出口的外徑。
文檔編號F02M35/024GK1139884SQ95191278
公開日1997年1月8日 申請日期1995年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月21日
發(fā)明者保羅·R·庫隆福 申請人:唐納森公司