CN102671448A - 液体过滤器的过滤器元件以及液体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体过滤器的过滤器元件以及液体过滤器，具体地，用于液体过滤器的过滤器元件布置在液体过滤器壳体内，壳体具有至少两个壳体部分，使得壳体的用于待被过滤液体的入口和壳体的用于经过滤液体的出口分开。过滤器元件包括设有端盘的过滤器中间件。端盘具有用于待被夹持于彼此分开的壳体部分之间的夹持区中的外部径向环状密封的密封支撑件。过滤器元件的密封支撑件在轴向上具有至少基构件和盖构件。基构件固定地连接于端盘。盖构件附接到端盘，附接到基构件，或附接到端盘和基构件。环状密封件位于基构件和盖构件之间。

Description

液体过滤器的过滤器元件以及液体过滤器

背景技术

本发明涉及一种用于液体过滤器的过滤器元件，尤其是用于机动车内燃机的燃料、润滑油和冷却水过滤器的过滤器元件。过滤器元件可被置于液体过滤器的壳体内。壳体包括至少两部分，并且过滤器元件以将壳体的至少一个待过滤的液体入口与过滤后的液体出口分开的方式位于其中。过滤器元件包括过滤器中间件以及至少一个端盘，其与过滤器中间件连接并且具有一个外部的径向环形密封的支撑体，该支撑体在壳体上可彼此分开的两部分之间的夹持区被夹紧。

此外，本发明还涉及一种液体过滤器，尤其是用于机动车内燃机的燃料、润滑油和冷却水的过滤器。该液体过滤器包括一个具有至少两个可彼此分开的部分的壳体，并且具有至少一个待过滤的液体的入口和一个过滤后的液体出口。过滤器进一步包括一个以能够将壳体的入口与出口分开的方式被置于壳体内的过滤器元件，其中过滤器元件包括过滤器中间件以及至少一个端盘，其与过滤器中间件连接并且具有一个外部的径向环形密封的支撑体，该支撑体在壳体的两个部分之间的夹持区被夹紧。

在投入商业应用的液体过滤器中，一种以锯齿形折叠的过滤器元件被置于两个端盘之间。两个端盘其中之一在其外缘有一个密封支撑件，其具有用于接收包括弹性体的环形密封件的径向向外的槽形开口。环形密封件在过滤器壳体的两个部分之间被夹持，并且将过滤器壳体和过滤器***之间的区域密封。为了安装，环形密封件必须从外部在径向上***固定槽中。为了这个目的，环形密封件必须被适当拉伸。

因此，设计一种上述类型的过滤器元件和液体过滤器，使环形密封件可以尽可能简单地安装于密封支撑件上，这正是本发明的目的。此外，环形密封件应使用最小的材料支出来实施。

发明概要

根据本发明，实现了：密封支撑件在轴向具有至少两部分结构，并包括与端盘固定连接的基构件，并且还包括附接到端盘和/或附接到基构件的盖构件，其中环形密封件被***或置于基构件和盖构件之间。

在本发明的意义上，术语轴向和径向指液体过滤器的假想旋转和/或***轴线：在所述轴线方向上过滤器元件被***到壳体或从壳体去除。

根据本发明，密封支撑件的基构件固定地连接于端盘。环形密封件在轴向上被简单置于该基构件上，而不像在已知的液体过滤器中，需要拉伸或螺接环形密封件。盖构件在轴向上被置于基构件上，并且固定于端盘和/或基构件上，使得环形密封件被保持于基构件和盖构件之间的适当位置。环形密封件轴向方向的轴向安装可以使得相对于环形密封件的形状变化可挠曲。尤其是，被固定于盖构件和基构件之间的环形密封件的固定部分可以具有在轴向方向最小的延伸，使得对于环形密封件需要更少的材料。

在有益的实施方式中，基构件可具有基构件固定环面，其具有面对盖构件的基构件固定部分。盖构件可具有盖构件固定环面，其具有面对基构件的盖构件固定部分。基构件固定部分和盖构件固定部分可类似钳子接合环形密封件的固定部分。通过钳式接合，环形密封件被最佳地固定和牢固在基构件和盖构件内。有利地，固定部分可以被设计为使得在基构件固定部分和盖构件固定部分接合其处的位置处横截面积减小。通过这种方式，防止了固定部分可沿径向滑动或者甚至于沿径向滑出钳式接合外。由于环形密封件是在径向上置于基构件之上，所以，环形密封件的固定部分在径向上的伸长可以选择为大于现有技术的液体过滤器中的情况，在现有技术中环形密封件必须被拉伸以使其可以径向地从外***到固定槽中。带有密封支撑件的固定部分的径向重叠可以被选择为相对更大，使得，继而虽然设有相同的载荷能力，但固定部分在轴向上可以相应更薄；这样，必定使用更少的材料。有利地，基构件固定部分和盖构件固定部分之间的空间和固定部分的轴向延伸可以彼此相配，使得环形密封件在周缘方向上可以在一定限度内移动。这样，过滤器元件的移动，尤其是作为壳体内压力波动的结果，可以被补偿。此外，通过以此方式获得的环形密封件的位置容差，壳体中过滤器元件的安装得以简化。

有利地，盖构件固定环面可以通过布置成像轮的辐条的连接部分与内部径向固定环部分连接，内部径向固定环部分附接到端盘和/或基构件以便牢固盖构件。通过固定环部分，盖构件可以以简单的方式与端盘和/或基构件固定地连接。连接部分的辐条状布置是稳定的，但仍具弹性，使得特别地液体过滤器因其中的压力波动引起的移动能够在壳体内以简单的方式补偿。此外，液体可以无压力损失地通过连接部分。此外，辐条状布置可在材料和重量方面被优化。

有利地，盖构件可以设置在盖构件固定环面和固定环部分之间，其具有至少一个，尤其是环形的支撑部分用于相对于端盘支撑连接部分。通过支撑部分，盖构件在轴向上被支撑并且在形状和位置方面得到稳定。支撑部分可以被有利地固定于端盘上，使得盖构件和端盘连接的稳定性被提高。盖构件在端盘上的这个额外固定具有另外的优势，即环形密封件的通过基构件固定部分和盖构件固定部分的钳式接合得到改进。作用于环形密封件的固定部分的钳式接合上的按压力从而以更好方式得到限定。基构件固定部分和盖构件固定部分的间隔可以更容易地保持恒定，使得对于优化预定的按压力来说固定部分不会滑出所述接合。

在进一步有利的实施方式中，所述盖构件，尤其是固定环部分，能够至少部分形成用于内部径向环状密封件的接纳座。有利地，固定环部分可具有为盖部分，其界定在轴向上与端盘或者基构件对应的承接座中用于内部径向环状密封件的接纳座。这将具有甚至在不使内部径向环状密封件变形的情况下就能够在轴向上***接纳座从而在附接到盖构件之后固定在接纳座中的优点。

有利地，盖构件可以通过搭接，转动和/或***连接，尤其是螺栓连接或卡口连接，粘接连接或焊接连接来附接到端盘和/或基构件。搭接和转动和/或***连接可以以不需要工具的简单方式来实现。此外搭接可以设计成使得：当装配部件时，不需要注意它们相对于彼此的定向。转动和/或***连接是稳定的且可容易拆卸。粘接连接或焊接连接对于长时间段是稳健的。与搭接和转动和/或***连接相比，粘接连接或焊接连接对于连接表面的形式的要求较低。

根据本发明的液体过滤器，还解决了另外的目的，即：在轴向上密封支撑件具有至少两部分构造并且包括固定地连接于端盘的基构件，且还包括附接到端盘和/或附接到基构件的盖构件，其中环形密封件被***或置于基构件和盖构件之间。上面公开的与根据本发明过滤器元件有关的特征以及优点还适用于液体过滤器。

附图说明

本发明进一步的优点，特征以及细节可以从下面对将在附图帮助下更详细地解释本发明的实施方式的描述中获得。本领域技术人员可以结合附图、说明书以及权利要求来单独考虑所公开的特征，并且也可以组合它们到其它有意义的组合。

图1示意性地示出内燃机的燃料过滤器的在壳体盖区域中的等轴剖面图，其中过滤器元件的环形密封件被夹持在壳体盖和壳体杯之间。

图2示意性地示出图1的燃料过滤器的过滤器元件在环形密封件区域中的等轴剖面图。

图3示意性地示出图2的过滤器元件的等轴图示。

在附图中，相同的元件以相同的参考标记来标示。

具体实施方式

在图1中，图解了机动车的仅示意性示出的内燃机12的燃料过滤器10的细节。

燃料过滤器10包括具有两部分的过滤器壳体14，其由杯状的壳体罐或壳体杯16以及壳体盖18装配而成。朝向壳体盖18的壳体杯16的边缘设置有若干台阶并形成在径向上向外延伸的连接法兰区20。在这里以及下面的描述中，术语径向和轴向是指虚拟的安装轴线21，在该方向上过滤器元件42被***到过滤器壳体14和从壳体14除去。在连接法兰区20上，壳体盖18通过沿周向均布的螺栓22附接。

在径向上，在连接法兰区20内，壳体杯16的台阶式边缘界定出用于径向外部环形密封件26的夹持区24。与安装轴线21同轴，用于过滤后燃料的出口管28穿过壳体盖18并进入过滤器壳体14的构成过滤器的干净侧的内部30。出口管28通过第一燃料导管32与内燃机12连接。

用于待被过滤燃料的入口管34在夹持区24内偏心地并径向地穿过壳体盖18延伸进入过滤器壳体14的环形入口空间36内；该空间36形成未经处理(未经过滤)的侧。入口管34通过第二燃料导管38与燃料箱40连接。在第二燃料导管38中，设置有未示出且不是本发明关注点的燃料泵。

在过滤器壳体14中，过滤器元件42以这样的方式设置，以使其将入口管34的开口与出口管28的开口分隔开，即将干净侧的内部30和未经处理侧的入口空间36分隔开。

如图2至图3中所示，过滤器元件42包括：面向壳体盖18的第一端盘44，以及未示出并面向过滤器壳体10的底部(未示出)的第二端盘。骨架状或者栅格状的中央管46延伸于第一端盘44和第二端盘之间。中央管46被齿状折叠式非织物的过滤器风箱式的过滤器中间件48环绕。中央管46在干净侧界定出过滤器中间件48的内部30。

端盘44具有与中央管46同心的出口开口50。出口开口50在面向壳体盖18的侧被中空圆筒形连接承接座52环绕。同轴的出口管28被***连接承接座52。

在其径向内部周缘侧，连接承接座52具有径向向内延伸的密封台阶54。O型环密封件56被放置于密封台阶54之上，并且抵靠连接承接座52的内壁并抵靠出口管28的外壁得到紧密封地支撑。

过滤器中间件48被通过未经处理侧的入口空间36与入口管34连通的环状入口空间58环绕。过滤器中间件48可由待被过滤的燃料在径向上从外部向内部从环状入口空间58到内部30流过。

端盘44以及过滤器元件42被过滤器壳体14内的密封支撑件60和环形密封件26固定。

密封支撑件60是两件式构造并且包括基构件62和盖构件64。

基构件62具有多个支撑体66，通过支撑体66，基构件固定环面68与端盘44一体连接。连接通道69形成于支撑体66之间并且将入口空间36和环形入口空间58相连。

基构件固定环面68具有L型轮廓。基构件固定环面68的基础支柱部分16大体平行于端盘44延伸并在其径向内侧处通过进入支撑体66。在基础支柱部分70的径向外侧，基构件固定部分72附接。基构件固定部分72相对于安装轴线21轴向延伸并背离端盘44。

盖构件64具有也为L型轮廓的盖构件固定环面74。盖构件固定环面74的盖支柱部分76与基构件固定环面68的基础支柱部分70平行延伸。在径向向外方向，盖支柱部分76进入在轴向上朝向基构件固定环面68延伸的盖构件固定部分78。从轴向上看，盖构件固定部分78与基构件固定部分72对齐。

盖构件固定部分78和基构件固定部分72的自由边缘界定出间隙80。在间隙80中，具有环形密封件26的固定部分82。基构件固定部分72和盖构件固定部分78象钳式接合的一对钳子那样与固定部分82接合。

固定部分82位于被置于径向向内的环形密封件26的一侧。它在径向上向外通过进入从轮廓看大致呈半月形的密封部分84。密封部分84在轴向上的伸长部大于固定部分82在径向上的伸长部。密封部分84在径向上位于基构件固定部分72和盖构件固定部分78外侧。在其径向内侧，密封部分84抵着基构件固定部分72和盖构件固定部分78位于间隙80两侧上。在基构件固定部分72和盖构件固定部分78的钳式接合的径向向内上，固定部分82具有从轴向上看的较厚部分86。钳式接合在径向上位于较厚部分86和密封部分84之间。较厚部分86在轴向上的伸长明显大于间隙80的轴向伸长，并且防止环形密封件26在径向上滑脱出钳式接合。

在径向向内，盖构件固定环面74由布置成类似轮辐条的多个连接部分88一体形成。连接部分88延伸至盖构件64的内径向固定环部分90并与其一体连接。固定环部分90具有近似杯形，其开口侧面向端盘44。在其底端，固定环部分90具有贯穿开口92，出口管28延伸通过该贯穿开口92。固定环部分90通过其开口侧被推到连接承接座52上。在径向向外环绕贯穿开口92的固定部分90底端的环形盘部分93在径向向内方向上突出经过连接承接座52，并且以这种方式形成接纳座的边界，尤其是用于O型环密封件56的密封插座94的边界。密封接纳座94还由密封环台阶54和连接承接座52的在密封环台阶54和环形盘部分93之间延伸的径向内周缘壁来界定。

盖构件64具有中空圆筒形支撑部分96，其在径向上设置于盖构件固定环面74和固定环部分90之间；该支撑部分96与连接部分88一体地连接。在两个连接部分88之间的周向方向上，中间连接部分98从支撑部分96延伸至盖构件固定环面74。支撑部分96以其边缘抵靠端盘44的外侧来安置。

在支撑部分96内部的径向方向上，在端盘44的外侧上形成中空圆筒形锁定钩环(或观察钩环)100。在锁定钩环(或观察钩环)100的自由边缘上，在径向向外方向形成周缘地延伸的锁定钩(或观察钩)102。在已安装状态下，锁定钩(或观察钩)102与支撑部分96的内径周缘壁接合，从而实现在盖构件64和端盘44之间的搭接连接104。

为了组装燃料过滤器10，端盘44和基构件62一起从盖构件64分开来生产。

上部的端盘44和下部的端盘连接到折叠的过滤器中间件48和中央管46。

环形的密封件26和O形环密封件56也分开生产。O形环密封件56在轴向上从外部***到密封接纳座94。

环形密封件26在轴向上被***基构件固定环面68，使得固定部分82的较厚部分86径向地定位在基构件固定部分72内，而密封部分84径向地定位在其外。

随后，盖构件64在轴向上被安装于基构件62上，使得固定环部分90的开口侧在先。在这种连接中，固定环部分90被推到连接承接座52并且支撑部分96被推到锁定钩环(或观察钩环)100。锁定钩(或观察钩)102与支撑部分96的径向内壁接合，由此盖构件64附接于端盘44。盖构件固定环面74的盖构件固定部分78在轴向上与环形密封件26的固定部分82接合，使得环形密封件26在基构件固定部分72和盖构件固定部分78之间被固定牢固在密封支撑件60中。固定环部分90的底端封闭密封接纳座94，使得O型密封环46被固定于其中。

过滤器元件42现在在轴向上被***过滤器壳体14的壳体杯16中，直到面向端盘44的环形密封件26的密封部分84的侧部和基构件固定环面68的侧部坐抵壳体杯16的夹持区24的台阶。

现在壳体盖18在轴向上被安装在壳体杯16上，其中出口管28被***贯穿开口92和出口开口50。O形环密封件56相对于出口管28密封出口开口50。环形密封件26的密封部分84在壳体盖18和壳体杯16的夹持区24的台阶之间被紧密封地夹持，藉此密封部分84被塑性变形。

壳体盖18通过螺栓22被固定于壳体杯16上。

在上面所述的燃料过滤器10和过滤器元件42的实施方式中，下列变形尤其是可能的。

本发明并不局限于机动车内燃机的燃料过滤器。代替地，它们还可以被应用于其它类型的液体过滤器，例如，油过滤器或者水过滤器，以及汽车技术之外。本发明也可以与工业马达关联使用。

代替连接承接座88，也可以设置在盖构件固定环面74和固定环部分90之间的其它类型的连接。

密封支撑件60也可以设计成使得它仅仅支撑外径向环形密封件26。内O型密封环56可以被分立地固定。

额外于或替代盖构件64到端盘44的搭接连接104，盖构件64也可以具有在基构件62上的相应固定。支撑部分96可以由分立段组成而不是周缘地封闭(连续)结构。

代替搭接连接104，还可以应用不同种类的与端盘44的可分拆或不可分拆的连接，例如，转动和/或***连接，尤其是螺栓连接或卡口式(bayonet type)连接，粘接或者焊接。

环形密封件26也可以具有不同的轮廓，例如，可以去除较厚部分86。

虽然详细地示出和描述了本发明的特定实施方式以例示本发明原则，但将理解，本发明可以以不偏离这些原则的其他方式来实施。

Claims (9)

1.一种用于液体过滤器的过滤器元件，所述过滤器元件构造成布置在包括至少两个壳体部分的所述液体过滤器的壳体中，使得所述壳体的用于待被过滤液体的至少一个入口与所述壳体的用于经过滤液体的至少一个出口分开，所述过滤器元件包括：

过滤器中间件；

连接到所述过滤器中间件的至少一个端盘；

外部径向环形密封件；

其中所述至少一个端盘包括用于所述外部径向环形密封件的密封支撑件，所述外部径向环形密封件被夹持在彼此分开的所述至少两个壳体部分之间的夹持区中；

其中所述过滤器元件的所述密封支撑件在轴向方向上包括至少基构件和盖构件；

其中所述基构件固定地连接到所述至少一个端盘；

其中所述盖构件附接到所述至少一个端盘，附接到所述基构件，或附接到所述至少一个端盘和所述基构件；

其中所述环形密封件位于所述基构件和所述盖构件之间。

2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其中：

所述基构件包括基构件固定环面，其具有面对所述盖构件的基构件固定部分；

其中所述盖构件包括盖构件固定环面，其具有面对所述基构件的盖构件固定部分；

其中所述基构件固定部分和所述盖构件固定部分与所述环形密封件的固定部分通过钳式接合接合。

3.根据权利要求2所述的过滤器元件，其中所述盖构件还包括连接部分和内部径向固定环部分，其中所述连接部分将所述盖构件固定环面连接到所述固定环部分，并且在径向上以辐条布置来设置，其中所述固定环部分附接到所述至少一个端盘，附接到所述基构件，或附接到所述至少一个端盘和所述基构件。

4.根据权利要求3所述的过滤器元件，其中所述盖构件包括用于相对于所述至少一个端盘支撑所述连接部分的至少一个支撑部分，其中所述至少一个支撑部分位于所述盖构件固定环面和所述固定环部分之间。

5.据权利要求4所述的过滤器元件，其中所述支撑部分是环形的。

6.据权利要求1所述的过滤器元件，其中所述盖构件至少部分地形成用于内部径向环状密封件的接纳座。

7.据权利要求6所述的过滤器元件，其中所述盖环的所述固定环部分至少部分地形成用于内部径向环状密封件的接纳座。

8.据权利要求1所述的过滤器元件，其中所述盖构件通过从由搭接、转动和/或***连接、螺栓连接、卡口连接、粘接和焊接组成的组中所选择的连接连接到所述至少一个端盘，连接到所述基构件，或连接到所述至少一个端盘和所述基构件。

9.一种液体过滤器，包括：

壳体，其包括彼此分开的至少两个壳体部分，并且还包括用于待被过滤的液体的至少一个入口和用于经过滤的液体的至少一个出口；

过滤器元件，其布置在所述壳体中使得所述至少一个入口与所述至少一个出口分开；

所述过滤器元件包括过滤器中间件和连接到所述过滤器中间件的至少一个端盘；

所述过滤器元件还包括外部径向环形密封件；

其中所述至少一个端盘包括用于所述外部径向环形密封件的密封支撑件，所述外部径向环形密封件被夹持在所述至少两个壳体部分之间的夹持区中；

其中所述密封支撑件在所述过滤器元件的轴向方向上包括至少基构件和盖构件；

其中所述基构件固定连接于所述至少一个端盘；

其中所述盖构件附接到所述至少一个端盘，附接到所述基构件，或附接到所述至少一个端盘和所述基构件；

其中所述外部径向环形密封件位于所述基构件和所述盖构件之间。

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