УЗЕЛ МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2022 года по МПК F01M11/03 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] Приоритет настоящей заявки испрашивается в соответствии с датой подачи заявки на патент Китая №201921196136.9, озаглавленной «УЗЕЛ МАСЛЯНОГО ФИЛЬТРА И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО», поданной в Национальное Управление Интеллектуальной Собственности Китая 26 июля 2019 года, описание которой полностью включено в данный документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящая заявка относится к автомобильной отрасли и, в частности, к узлу масляного фильтра и транспортному средству, содержащему этот узел масляного фильтра.

ПРЕДПОСЫЛКИ

[0003] Узел масляного фильтра двигателя подает в систему смазки чистое смазочное масло, находящееся при определенном давлении, чтобы обеспечить хорошую смазку элементов, совершающих парное движение. Центральный каркас фильтра не может быть отлит под давлением вместе с крышкой фильтра вследствие особенностей литья, поэтому центральный каркас и крышку фильтра необходимо соединять в процессе сборки. Особенность соединения заключается в следующем: концевая поверхность сопряжения крышки фильтра и центрального каркаса выполнена в виде наклонной поверхности с углом, составляющим 30°, также предусмотрено 6 зажимов, при этом ширина каждого зажима составляет 6,2 мм, величина зазора между каждым зажимом и зажимной канавкой центрального каркаса составляет 3,4 мм, а радиус закругления у основания каждого зажима составляет 0,2 мм. Таким образом, зажим имеет недостатки, заключающиеся в концентрации напряжения и недостаточной прочности вследствие узкой ширины зажима и небольшой величины закругления у основания. Кроме того, концевая поверхность сопряжения каждого зажима и центрального каркаса выполнена в виде наклонной поверхности, и каждый зажим с зазором соединен с зажимной канавкой, выполненной в сопрягаемой концевой поверхности центрального каркаса, в результате чего возникает проблема, связанная с тем, что зажимы не прочно соединены с центральным каркасом. Кроме того, центральный каркас отделен от основания фильтра в осевом направлении, и во время монтажа и эксплуатации концевая поверхность центрального каркаса подвержена неравномерному давлению масла, некоторые из зажимов легко отделяются от зажимных канавок, а оставшиеся в канавках зажимы подвергаются воздействию силы горизонтального сдвига, что может легко привести к поломке зажимов и выходу из строя узла масляного фильтра.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В свете вышеуказанного целью настоящей заявки является создание узла масляного фильтра, отличающегося повышенной надежностью.

[0005] Для реализации вышеуказанных целей в настоящей заявке предложены описанные ниже технические решения.

[0006] Узел масляного фильтра содержит крышку фильтра, основание фильтра и центральный каркас, причем на внутренней стороне крышки фильтра расположен зажим, крышка фильтра скреплена с основанием фильтра с образованием камеры внутри указанных крышки и основания, центральный каркас расположен внутри указанной камеры, зажим соединен с центральным каркасом путем защелкивания, а центральный каркас имеет ограничивающую положение конструкцию, которая в осевом направлении упирается в основание фильтра и удерживает указанное основание.

[0007] Согласно некоторым вариантам выполнения настоящей заявки центральный каркас имеет фланец, а крышка фильтра содержит зажимы, которые прижаты к фланцу и прикреплены к нему.

[0008] Кроме того, фланец имеет верхнюю поверхность, нижнюю поверхность и коническую наклонную поверхность, при этом коническая наклонная поверхность соединяет верхнюю поверхность с нижней поверхностью, и площадь верхней поверхности меньше площади нижней поверхности, каждый из зажимов содержит соединительную часть и крюкообразную часть, причем соединительная часть выполнена с возможностью соединения крышки фильтра с крюкообразной частью, крюкообразная часть выступает в направлении центральной оси фланца, и коническая наклонная поверхность выполнена таким образом, что крюкообразная часть достигает нижней поверхности, проходя вдоль конической наклонной поверхности при выполнении защелкивающегося соединения между зажимами и фланцем.

[0009] Кроме того, нижняя поверхность представляет собой плоскую поверхность, крюкообразная часть имеет плоскую поверхность и наклонную поверхность, при этом наклонная поверхность крюкообразной части выполнена с возможностью соединения плоской поверхности крюкообразной части с соединительной частью, а плоская поверхность крюкообразной части выполнена таким образом, что она упирается в нижнюю поверхность или проходит параллельно указанной поверхности.

[0010] Кроме того, плоская поверхность крюкообразной части параллельна нижней поверхности, и величина зазора между плоской поверхностью крюкообразной части и нижней поверхностью составляет от 0,8 мм до 1,2 мм.

[0011] Кроме того, угол между плоской поверхностью крюкообразной части и наклонной поверхностью указанной части составляет от 60° до 65°, а угол между конической наклонной поверхностью и нижней поверхностью составляет от 70° до 75°, и/или угол между плоской поверхностью крюкообразной части и наклонной поверхностью крюкообразной части на 10° меньше угла между конической наклонной поверхностью и нижней поверхностью.

[0012] Кроме того, соединение между соединительной частью и крышкой фильтра имеет закругление, и радиус закругления составляет от 2 мм до 5 мм.

[0013] Кроме того, центральный каркас, ограничивающая положение конструкция и фланец выполнены как единое целое.

[0014] Кроме того, величина одностороннего натяга между внешним краем фланца и соединительной частью составляет от 0,1 мм до 0,5 мм.

[0015] По сравнению с обычной технологией, узел масляного фильтра, выполненный согласно настоящей заявке, имеет следующие преимущества: оптимизирована структура взаимодействия зажима, выполненного на крышке фильтра, и центрального каркаса, центральный каркас дополнительно имеет конструкцию, ограничивающую положение в осевом направлении, обеспечивая тем самым предотвращение выхода центрального каркаса из соединения с зажимом во время эксплуатации масляного фильтра; кроме того, на зажим воздействует небольшое усилие и его трудно сломать, что повышает надежность соединения между центральным каркасом и крышкой фильтра и продлевает срок службы узла масляного фильтра.

[0016] Другой целью настоящей заявки является создание транспортного средства, которое содержит вышеописанный узел масляного фильтра.

[0017] По сравнению с обычной технологией, преимущества транспортного средства согласно настоящей заявке являются такими же, как и преимущества узла масляного фильтра, и в данном документе их можно не повторять.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0018] Сопроводительные чертежи, составляющие часть настоящей заявки, способствуют полному пониманию настоящей заявки. Примерные варианты выполнения настоящей заявки и описания указанных вариантов выполнения приведены для пояснения настоящей заявки и не должны считаться ограничивающими настоящую заявку. На чертежах:

[0019] Фиг. 1 изображает вид в разрезе узла масляного фильтра согласно варианту выполнения настоящей заявки,

[0020] Фиг. 2 изображает увеличенный вид фрагмента А, изображенного на фиг. 1, и

[0021] Фиг. 3 изображает увеличенный вид фрагмента В, изображенного на фиг. 1.

[0022] Номера позиций на чертежах:

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

[0023] Следует отметить, что варианты выполнения настоящей заявки и их признаки можно комбинировать при условии, что они не противоречат друг другу.

[0024] Варианты выполнения настоящей заявки подробно Далее описаны со ссылкой на фиг. 1-3.

[0025] Как показано на фиг. 1, узел 100 масляного фильтра согласно настоящей заявке содержит крышку 2 фильтра, основание 1 фильтра и центральный каркас 5.

[0026] Крышка 2 фильтра скреплена с основанием 1 фильтра, так что в пределах указанной крышки и указанного основания образована камера, при этом внутри камеры расположен центральный каркас 5, на внутренней стороне крышки 2 фильтра расположен зажим 4, который соединяется с центральным каркасом 5 путем защелкивания, чтобы обеспечить взаимное крепление между крышкой 2 фильтра и центральным каркасом 5. Центральный каркас 5 имеет ограничивающую положение конструкцию 6, при этом указанная конструкция осевым образом упирается в основание 1 фильтра и удерживает его, предотвращая чрезмерное осевое перемещение центрального каркаса 5.

[0027] В частности, одна сторона крышки 2, обращенная к основанию 1 фильтра, выполнена с зажимом 4, образованным как единое целое литьем под давлением, при этом зажим 4 может иметь J-образную форму и соединен с верхним концом центрального каркаса 5 путем защелкивания. Верхний конец основания 1 фильтра соединен по резьбе с крышкой 2, чтобы обеспечить крепление между указанными крышкой и основанием, а поверхность стыка между крышкой 2 и основанием 1 может быть уплотнена уплотнительным кольцом.

[0028] Как изображено на фиг. 1 и 3, на основании 1 фильтра выполнено опорное плечо 15, ограничивающее положение, при этом указанное плечо контактирует с ограничивающей положение конструкцией 6 центрального каркаса 5, что может эффективно сказываться на ограничении положения в осевом направлении и ограничивать осевое перемещение каркаса 5, так чтобы указанный каркас не мог смещаться в осевом направлении. Таким образом, прочность защелкивающегося соединения между каркасом 5 и зажимом 4 не нарушается и соединение между каркасом 5 и крышкой 2 фильтра не ослабевает.

[0029] В узле 100 масляного фильтра согласно варианту выполнения настоящей заявки оптимизирована конструкция, обеспечивающая взаимодействие зажима 4, расположенного на крышке 2, и каркаса 5, при этом каркас 5 дополнительно имеет конструкцию 6, ограничивающую положение в осевом направлении, а это гарантирует, что в процессе эксплуатации узла 100 масляного фильтра каркас 5 не будет отделяться от зажима 4 и его будет трудно сместить в осевом направлении, таким образом на зажим 4 действует небольшое усилие, и его сложно сломать, что является преимущественным для повышения надежности соединения между каркасом 5 и крышкой 2 и увеличения срока службы узла 100 масляного фильтра.

[0030] Как изображено на фиг. 1 и 2, каркас 5 имеет фланец 3, и имеется несколько зажимов 4, которые прикреплены к фланцу 3 путем защелкивания.

[0031] Центральный каркас 5, ограничивающая положение конструкция 6 и фланец 3 могут быть выполнены как единое целое, что может уменьшить количество компонентов узла 100 масляного фильтра, облегчает сборку указанного узла и повышает точность сборки. Количество зажимов 4 может составлять 4 или 6. Данные зажимы равномерно расположены на крышке 2. Зажимы 4 и фланец 3 соединены друг с другом прессовой посадкой, обеспечивая крепление между верхним концом каркаса 5 и крышкой 2.

[0032] Как изображено на фиг. 2, фланец 3 имеет верхнюю поверхность 16, нижнюю поверхность 17 и коническую наклонную поверхность 18. Коническая наклонная поверхность 18 соединяет верхнюю поверхность 16 с нижней поверхностью 17, и площадь верхней поверхности 16 меньше площади нижней поверхности 17.

[0033] Каждый из зажимов 4 содержит соединительную часть 19 и крюкообразную часть 20. Соединительная часть 19 предназначена для соединения крышки 2 с крюкообразной частью 20, при этом указанная часть 20 выступает в направлении центральной оси фланца 3, а коническая наклонная поверхность 18 выполнена таким образом, что крюкообразная часть 20 достигает нижней поверхности 17, проходя вдоль конической наклонной поверхности 18 в процессе выполнения защелкивающегося соединения между зажимами 4 и фланцем 3.

[0034] Что касается осуществимости процесса сборки, коническая наклонная поверхность 18 выполнена с возможностью направления зажимов 4 в процессе сборки, что дополнительно облегчает монтаж каркаса 5 на крышке 2 путем прессовой посадки. В процессе прессовой посадки коническая наклонная поверхность 18 фланца 3 контактирует с крюкообразной частью 20, зажимы 4 упруго деформируются, проходя вдоль конической наклонной поверхности 18. По завершении прессовой посадки крюкообразная часть 20 достигает нижней поверхности 17, проходя вдоль конической наклонной поверхности 18, и возвращается в исходное состояние под действием собственной силы упругой деформации, а это гарантирует, что крюкообразная часть 20 зацепила нижнюю поверхность 17 фланца 3, обеспечивая опосредованное прикрепление фланца 3 к крышке 2.

[0035] Нижняя поверхность 17 представляет собой плоскую поверхность, а крюкообразная часть 20 имеет плоскую поверхность 21 и наклонную поверхность 22. Наклонная поверхность 22 крюкообразной части выполнена с обеспечением соединения плоской поверхности 21 крюкообразной части с соединительной частью 19, а плоская поверхность 21 крюкообразной части выполнена таким образом, что она упирается в нижнюю поверхность 17 или проходит параллельно указанной поверхности.

[0036] Конфигурация плоской поверхности 21 крюкообразной части предусматривает параллельное расположение относительно нижней поверхности 17. Другими словами, концевая поверхность сопряжения между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и нижней поверхностью 17 выполнена таким образом, что имеет равный нулю угол, что является преимущественным для обеспечения прочного прикрепления зажимов 4 к фланцу 3 после сборки.

[0037] В некоторых вариантах выполнения плоская поверхность 21 крюкообразной части параллельна нижней поверхности 17, и величина зазора между указанными поверхностями составляет от 0,8 мм до 1,2 мм, например, величина зазора может составлять 1 мм. В случае, когда величина зазора между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и нижней поверхностью 17 меньше 0,8 мм, требования, предъявляемые к точности машинной обработки зажима 4 и фланца 3, являются слишком высокими, что приводит к снижению объема выпускаемой продукции и увеличению стоимости изготовления. В случае, когда величина зазора между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и нижней поверхностью 17 превышает 1,2 мм, зажимы 4 не могут обеспечить эффективную фиксацию фланца 3, что может привести к шатанию центрального каркаса 5 в процессе эксплуатации и негативно влиять на устойчивость узла 10 масляного фильтра.

[0038] Как изображено на фиг.2, угол между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и наклонной поверхностью 22 этой части равен углу а, и значение угла а составляет от 60° до 65°. Угол между конической наклонной поверхностью 18 и нижней поверхностью 17 равен [3, а значение угла р находится в диапазоне от 70° до 75°.

[0039] В частности, угол между конической наклонной поверхностью 18 и нижней поверхностью 17 фланца 3 может находиться в диапазоне от 70° до 75°, например, значение угла может составлять 72°. В случае, когда угол между конической наклонной поверхностью 18 и нижней поверхностью 17 меньше 70°, нижняя поверхность 17 фланца 3 слишком сильно выступает относительно верхней поверхности 16. Когда центральный каркас 5 устанавливают в прессовой посадке, выступающая нижняя поверхность 17 увеличивает деформацию зажимов 4, так что указанные зажимы легко ломаются. В случае, когда угол между конической наклонной поверхностью 18 и нижней поверхностью 17 превышает 75°, нижняя поверхность 17 фланца 3 слишком незначительно выступает относительно верхней поверхности 16, при этом зажимы 4 не могут плотно сцепляться с фланцем 3, так что указанные зажимы могут легко выпадать из соединения с фланцем 3.

[0040] Угол между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и наклонной поверхностью 22 указанной части может составлять от 60° до 65°, например, указанный угол может составлять 62°. В конкретном варианте выполнения угол между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и наклонной поверхностью 22 указанной части на 10° меньше угла между конической наклонной поверхностью 18 и нижней поверхностью 17 фланца 3, что облегчает сборку зажимов 4 и фланца 3.

[0041] Соединение между соединительной частью 19 и крышкой 2 фильтра имеет закругление и радиус закругления составляет от 2 мм до 5 мм, например, радиус закругления может составлять 3 мм. Благодаря увеличению закругления, ширина соединения между соединительной частью 19 и крышкой 2 может достигать 12,5 мм, что может снизить концентрацию напряжений в месте соединения соединительной части 19 и крышки 2, повысить прочность зажимов 4, предотвратить разрушение указанных зажимов и увеличить срок службы узла 100 масляного фильтра.

[0042] Величина одностороннего натяга между внешним краем фланца 3 и соединительной частью 19 составляет от 0,1 мм до 0,5 мм, например, 0,2 мм или 0,3 мм, что обеспечивает небольшую величину деформации зажима 4 в процессе закрепления фланца 3 указанным зажимом, тем самым повышается запас прочности зажимов 4.

[0043] Как изображено на фиг. 1, значение посадки при соединении ограничивающей положение конструкции 6 и основания 1 фильтра находится в диапазоне от -0,9 мм до+0,5 мм. Другими словами, максимальное значение натяга между ограничивающей конструкцией 6 каркаса 5 и ограничивающим опорным плечом 15 основания 1 фильтра составляет 0,5 мм, а максимальное значение зазора составляет 0,9 мм. Расстояние возможного смещения центрального каркаса 5 составляет от 0,8 мм до 1,2 мм благодаря зазору между плоской поверхностью 21 крюкообразной части и нижней поверхностью 17, а ограничивающая положение конструкция 6 может дополнительно улучшить ограничение центрального каркаса 5 в осевом направлении. Кроме того, экспериментами было подтверждено, что натяг, равный 0,5 мм, не влияет на общую прочность каркаса 5.

[0044] Таким образом, узел 100 масляного фильтра содержит основание 1 фильтра, верхний конец которого соединен по резьбе с крышкой 2 фильтра, и между указанными основанием и крышкой расположено уплотнительное кольцо, обеспечивающее уплотнение. Крышка 2 выполнена с зажимами 4, образованными одновременно с крышкой в процессе литья под давлением. Центральный каркас 5, фланец 3, расположенный на верхнем конце центрального каркаса 5, конструкция 6, ограничивающая положение и расположенная на нижнем конце каркаса 5, и конструкция 7 для возврата масла выполнены как единое целое методом литья под давлением. Крышка 2 соединена с каркасом 5 в результате соединения зажимов 4 с фланцем 3 путем прессовой посадки. Верхний конец узла 8 картриджа фильтра соединен с каркасом 5 посредством прессовой посадки с натягом, а нижний конец узла 8 картриджа фильтра соединен с основанием 1 фильтра посредством прессовой посадки с натягом. Верхний конец каркаса 5 соединен с узлом 9 перепускного клапана посредством прессовой посадки с натягом, и узел 9 перепускного клапана в открытом состоянии может сообщаться с узлом 8 картриджа фильтра. В основании 1 фильтра образованы отверстие 12 для впуска масла и главный масляный канал 13, при этом указанные отверстие и канал сообщаются с первой канавкой 10 и второй канавкой 11, соответственно. Нефильтрованное масло находится в первой канавке 10, а отфильтрованное масло - во второй канавке 11. Когда узел 100 масляного фильтра находится в процессе технического обслуживания транспортного средства, оставшееся старое масло стекает в масляный поддон через канавку 14 для возврата масла, чтобы предотвратить утечку масла на внешнюю сторону двигателя во время снятия крышки 2 и последующее негативное воздействие на внешний вид. Конструкция 7 для возврата масла уплотнена относительно канавки 14 для возврата масла с помощью уплотнительного кольца.

[0045] Согласно другому варианту выполнения заявки, транспортное средство содержит узел 100 масляного фильтра, выполненный в соответствии с настоящей заявкой.

[0046] Выше описаны лишь предпочтительные варианты выполнения настоящей заявки, и она не ограничена указанными вариантами выполнения. Любые изменения, эквивалентные замены и усовершенствования, выполненные без отступления от объема и сущности настоящей заявки, не выходят за рамки правовой охраны настоящей заявки.

Изобретение может быть использовано в системах смазки двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен узел (100) масляного фильтра и транспортное средство. Узел (100) масляного фильтра содержит крышку (2) фильтра, внутри которой имеется зажим (4), основание (1) фильтра. Крышка (2) фильтра и основание (1) фильтра скреплены с образованием камеры в указанных крышке (2) и основании (1), и в указанной камере расположен центральный каркас (5). Зажим (4) и центральный каркас (5) соединены друг с другом путем защелкивания, и центральный каркас (5) содержит ограничивающую конструкцию (6), которая в осевом направлении прижата к основанию (1) фильтра. В предложенном узле (100) масляного фильтра оптимизировано соединение зажима (4) и центрального каркаса (5), и центральный каркас (5) дополнительно имеет конструкцию (6), ограничивающую положение в осевом направлении, с обеспечением тем самым предотвращения выхода центрального каркаса (5) из соединения с зажимом (4). Кроме того, на зажим (4) действует небольшое усилие и его трудно сломать, что повышает надежность и продлевает срок службы узла (100) масляного фильтра. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Узел (100) масляного фильтра, содержащий крышку (2) фильтра, основание (1) фильтра и центральный каркас (5),

причем на внутренней стороне крышки (2) фильтра расположен зажим (4),

крышка (2) фильтра скреплена с основанием (1) фильтра с образованием камеры внутри указанных крышки (2) и основания (1),

центральный каркас (5) расположен внутри указанной камеры, зажим (4) соединен с центральным каркасом (5) путем защелкивания, и центральный каркас (5) имеет ограничивающую положение конструкцию (6), которая в осевом направлении упирается в основание (1) фильтра, причем центральный каркас (5) имеет фланец (3), а крышка (2) фильтра содержит зажимы (4), которые прикреплены к фланцу (3) путем защелкивания, при этом центральный каркас (5), ограничивающая положение конструкция (6) и фланец (3) выполнены как единое целое.

2. Узел (100) по п. 1, в котором фланец (3) имеет верхнюю поверхность (16), нижнюю поверхность (17) и коническую наклонную поверхность (18), при этом коническая наклонная поверхность (18) соединяет верхнюю поверхность (16) с нижней поверхностью (17), и площадь верхней поверхности (16) меньше площади нижней поверхности (17),

причем каждый из указанных зажимов (4) содержит соединительную часть (19) и крюкообразную часть (20), при этом соединительная часть (19) выполнена с обеспечением соединения крышки (2) фильтра с крюкообразной частью (20), крюкообразная часть (20) выступает в направлении центральной оси фланца (3), и коническая наклонная поверхность (18) выполнена таким образом, что крюкообразная часть (20) достигает указанной нижней поверхности (17), проходя вдоль конической наклонной поверхности (18) при выполнении защелкивающегося соединения между зажимами (4) и фланцем (3).

3. Узел (100) по п. 2, в котором указанная нижняя поверхность (17) представляет собой плоскую поверхность, крюкообразная часть (20) имеет плоскую поверхность (21) и наклонную поверхность (22), при этом наклонная поверхность (22) крюкообразной части выполнена с обеспечением соединения плоской поверхности (21) крюкообразной части с соединительной частью (19), а плоская поверхность (21) крюкообразной части выполнена с обеспечением ее упора в указанную нижнюю поверхность (17) или прохождения параллельно указанной поверхности.

4. Узел (100) по п. 3, в котором плоская поверхность (21) крюкообразной части параллельна указанной нижней поверхности (17), и величина зазора между плоской поверхностью (21) крюкообразной части и указанной нижней поверхностью (17) составляет от 0,8 мм до 1,2 мм.

5. Узел (100) по п. 3, в котором угол между плоской поверхностью (21) крюкообразной части и наклонной поверхностью (22) указанной части составляет от 60 до 65°, а угол между указанными конической наклонной поверхностью (18) и нижней поверхностью (17) составляет от 70 до 75°, и/или

угол между плоской поверхностью (21) крюкообразной части и наклонной поверхностью (22) указанной части на 10° меньше угла между указанными конической наклонной поверхностью (18) и нижней поверхностью (17).

6. Узел (100) по п. 2, в котором соединение между соединительной частью (19) и крышкой (2) фильтра имеет закругление, радиус которого составляет от 2 до 5 мм, и/или

величина одностороннего натяга между наружным краем фланца (3) и соединительной частью (19) составляет от 0,1 до 0,5 мм.

7. Узел (100) по п. 1, в котором величина посадки при взаимодействии ограничивающей положение конструкции (6) и основания (1) фильтра находится в диапазоне от -0,9 до +0,5 мм.

8. Транспортное средство, содержащее узел (100) масляного фильтра, выполненный по любому из пп. 1-7.