机油滤旁通阀及机油过滤系统

技术领域

本发明涉及机油过滤技术领域，尤其涉及一种机油滤旁通阀及机油过滤系统。

背景技术

目前常用的机油过滤器为旋装式(参考附图1和附图2)，包括金属外壳、过滤介质、旁通阀、止回阀等部件，机油经过过滤介质过滤以后进入发动机，从而保证了良好的润滑效果，减少了发动机的磨损。

具体应用时，以低温冷启动为例，此时机油较为粘稠，流动阻力过大，导致发动机机油供给不足，而旁通阀会因油压过大而开启，使机油绕过过滤介质，直接流入发动机，保证润滑系统的正常工作，减少发动机的磨损；在出现过滤介质到达极限工作寿命而未及时更换的状况时，过滤介质将产生堵塞，从而导致机油流动阻力增大，此时的旁通阀亦会因油压过大而打开，使机油绕过过滤介质直接进入发动机。

对于旁通阀，其在压力情况下通常存在一定泄漏量，该泄漏量一般要求2bar压力下＜40ml/min，泄漏量越大，则绕过过滤介质进入润滑系统的脏机油越多，对发动机工作造成的不利影响越大。对该泄漏量有直接影响的是旁通阀中的阀片(参考附图2)，由于旁通阀的油路直径大，而普通的塑料阀片硬度大，又很难满足精确的密封，因此这就需要使用耐油耐高温的软质橡胶材料阀片，如此才能满足泄漏量要求，但软质橡胶阀片在实际使用中增加了故障率及零件材料成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机油滤旁通阀及机油过滤系统，以缓解相关技术中软质橡胶阀片增加了故障率及零件材料成本的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：

第一方面，本发明提供的机油滤旁通阀，装配在滤芯上，以和滤芯共同将机油在其流向上分隔为待过滤和已过滤机油，该旁通阀包括阀座和阀片组件，所述阀片组件包括阀片；

所述阀座主体上形成有出口油道和旁通油道，所述旁通油道所在中心线处于所述阀座主体圆柱的偏心位置；出油通道的出油口与旁通油道的出油口设置于阀座主体的相对的两侧；且所述旁通油道的出油口端与阀片接触的内壁设置为锥形接触面；

所述阀片与所述旁通油道插接配合，且所述阀片与所述旁通油道内壁的接触面设置为球形接触面。

进一步的，所述旁通油道包括锥形段；所述锥形段为所述锥形接触面；

所述阀片包括横向向外凸出的凸缘，所述凸缘下方设置有球面体，所述球面体的外表面为所述球形接触面。

进一步的，所述阀片还包括一体成型的三个导向片，三个所述导向片呈Y型分布，并与所述球面体的底面垂直连接。

进一步的，所述阀片还包括引导段，所述引导段处于所述凸缘上方，并自所述凸缘向上延伸；

所述引导段外套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧驱动阀片使所述旁通阀组件的旁通油道保持常闭。

进一步的，所述引导段的上端设置有倒角。

进一步的，所述阀座主体上设置有两个限位件；所述阀片组件处于两个所述限位件之间。

进一步的，所述阀片组件还包括阀盖，所述阀盖设置有卡扣；

所述阀盖处于所述压缩弹簧的上方，所述阀盖通过所述卡扣与所述限位件配合，以使所述压缩弹簧处于压缩状态。

进一步的，所述限位件开设有卡槽；所述阀盖的卡扣卡接于两个所述卡槽。

进一步的，所述阀座包括进油段、过油段和出油段；

其中，所述旁通油道设置于所述进油段的偏心位置；

所述过油段的两端分别与所述进油段和所述出油段连接；

所述出油段的上端面与所述过油段的侧面、所述进油段的底端面三者围设形成与所述旁通油道连通的进油道。

进一步的，所述过油段的轮廓由凹区轮廓线和凸区轮廓线组成；所述旁通油道的进口端处于所述凹区轮廓线内。

进一步的，在出油段外周面设置有卡接片。该卡接片用于将旁通阀主体卡接在机油滤座上。

第二方面，本发明提供的一种机油过滤系统包括机油滤座、机油滤盖、滤芯和上述涉及的机油滤旁通阀；

所述机油滤盖可拆卸连接于所述机油滤座；

所述滤芯设置于所述机油滤盖内部；所述机油滤旁通阀一端与所述机油滤座通过卡接结构连接，另一端与所述滤芯连接。

综合上述技术方案，本发明提供的机油滤旁通阀所能实现的技术效果在于：

在该机油滤旁通阀中，旁通油道靠近其出口端的内壁为锥形接触面，阀片与旁通油道插接配合，其与旁通油道内壁接触的面为球形接触面。阀片与旁通油道内壁接触时，即球形接触面与锥形接触面接触，二者形成线接触，阀片实现了对旁通油道的封堵；阀片与旁通油道内壁分离时，即球形接触面与锥形接触面分离，此时封堵解除，旁通油道与出口油道连通。

具体应用时，在机油、滤芯均正常的情况下，机油滤旁通阀处于第一工作状态，此时的阀片与旁通油道内壁抵接，球形接触面与锥形接触面形成线接触，实现密封，机油经滤芯过滤后从出口油道流出；在低温冷启动或滤芯堵塞的情况下，机油流动阻力增大，从而使机油滤旁通阀处于第二工作状态，此时的阀片被机油顶开，与旁通油道内壁分离，即球形接触面与锥形接触面分离，封堵解除，机油绕过滤芯，经旁通油道流向出口油道，然后直接进入发动机，保证了润滑系统正常工作，减少了发动机磨损。

由此可见，采用该机油滤旁通阀，由于阀片与旁通油道二者之间的接触面采用球形、锥形配合，形成了线接触，这样一来，即使阀片由于振动或不均匀的压力导致偏转，也能保证完整的线接触，从而保证良好的密封效果，使泄漏量符合2bar压力下＜40ml/min的要求；同时，相较于现有技术中的面接触密封，该机油滤旁通阀克服了面接触对接触面积的要求，并保证了密封效果，而且不再依赖橡胶件进行密封，节约了材料成本，降低了故障率；另外，在该机油滤旁通阀中，旁通油道设置于阀座的偏心位置，不占用出口油道面积，从而不影响过滤效率。

本发明提供的一种机油过滤系统的有益效果为：

本发明提供的机油过滤系统包括机油滤旁通阀，由此，该机油过滤系统所达到的技术优势及效果同样包括上述机油滤旁通阀所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有机油过滤器的结构示意图；

图2为现有机油过滤器的剖视图；

图3为本发明实施例提供的机油滤旁通阀的应用示意图；

图4为本发明实施例提供的机油滤旁通阀的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的机油滤旁通阀的爆炸图；

图6和图7为图4沿不同位置方向的剖视图；

图8为本发明实施例提供的机油滤旁通阀的阀片的结构示意图。

图标：1-金属外壳；2-过滤介质；3-旁通阀；31-橡胶阀片；

100-阀座；110-出口油道；120-进油段；130-过油段；140-出油段；150-限位件；160-进油道；121-旁通油道；131-凹区轮廓线；132-凸区轮廓线；151-卡槽；1211-锥形段；

200-阀片组件；210-阀片；220-压缩弹簧；230-阀盖；211-凸缘；212-球面体；213-导向片；214-引导段；231-卡扣；

300-机油滤座；310-进油口；320-出油口；

400-机油滤盖；

500-滤芯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

目前常用的机油过滤器为旋装式(参考附图1和附图2)，包括金属外壳1、过滤介质2、旁通阀3、止回阀等部件，机油经过过滤介质2过滤以后进入发动机，从而保证了良好的润滑效果，减少了发动机的磨损。

具体应用时，以低温冷启动为例，此时机油较为粘稠，流动阻力过大，导致发动机机油供给不足，而旁通阀3会因油压过大而开启，使机油绕过过滤介质2，直接流入发动机，保证润滑系统的正常工作，减少发动机的磨损；在出现过滤介质2到达极限工作寿命而未及时更换的状况时，过滤介质2将产生堵塞，从而导致机油流动阻力增大，此时的旁通阀3亦会因油压过大而打开，使机油绕过过滤介质2直接进入发动机。

对于旁通阀3，其在压力情况下通常存在一定泄漏量，该泄漏量一般要求2bar压力下＜40ml/min，泄漏量越大，则绕过过滤介质2进入润滑系统的脏机油越多，对发动机工作造成的不利影响越大。对该泄漏量有直接影响的是旁通阀中的阀片(参考附图2)，由于旁通阀的油路直径大，而普通的塑料阀片硬度大，又很难满足精确的密封，因此这就需要使用耐油耐高温的软质橡胶材料阀片，如此才能满足泄漏量要求，但软质橡胶阀片31在实际使用中增加了故障率及零件材料成本。

有鉴于此，本发明提供了一种机油滤旁通阀，参考图3至图6，该机油滤旁通阀包括装配于滤芯500的出口端，包括阀座100和阀片组件200，阀片组件200包括阀片210；阀座100沿其自身中轴线贯通形成出口油道110，并在偏心位置设置有旁通油道121，且旁通油道121靠近其自身出口端的内壁设置为锥形接触面；阀片210与旁通油道121插接配合，且阀片210与旁通油道121内壁的接触面设置为球形接触面；机油滤旁通阀具有第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态下，球形接触面抵接于锥形接触面，机油经滤芯500过滤后从出口油道110流出；在第二工作状态下，机油自下而上顶开阀片210，使球形接触面与锥形接触面分离，机油经旁通油道121流向出口油道110。

在该机油滤旁通阀中，旁通油道121靠近其出口端的内壁为锥形接触面，阀片210与旁通油道121插接配合，其与旁通油道121内壁接触的面为球形接触面。阀片210与旁通油道121内壁接触时，即球形接触面与锥形接触面接触，二者形成线接触，阀片210实现了对旁通油道121的封堵；阀片210与旁通油道121内壁分离时，即球形接触面与锥形接触面分离，此时封堵解除，旁通油道121与出口油道110连通。

具体应用时，在机油、滤芯500均正常的情况下，机油滤旁通阀处于第一工作状态，此时的阀片210与旁通油道121内壁抵接，球形接触面与锥形接触面形成线接触，实现密封，机油经滤芯500过滤后从出口油道110流出；在低温冷启动或滤芯500堵塞的情况下，机油流动阻力增大，从而使机油滤旁通阀处于第二工作状态，此时的阀片210被机油顶开，与旁通油道121内壁分离，即球形接触面与锥形接触面分离，封堵解除，机油绕过滤芯500，经旁通油道121流向出口油道110，然后直接进入发动机，保证了润滑系统正常工作，减少了发动机磨损。

由此可见，采用该机油滤旁通阀，由于阀片210与旁通油道121二者之间的接触面采用球形、锥形配合，形成了线接触，这样一来，即使阀片210由于振动或不均匀的压力导致偏转，也能保证完整的线接触，从而保证良好的密封效果，使泄漏量符合2bar压力下＜40ml/min的要求；同时，相较于现有技术中的面接触密封，该机油滤旁通阀克服了面接触对接触面积的要求，并保证了密封效果，而且不再依赖橡胶件进行密封，节约了材料成本，降低了故障率；另外，在该机油滤旁通阀中，旁通油道121设置于阀座100的偏心位置，不占用出口油道110面积，从而不影响过滤效率。

以下结合图3至图8对本实施例提供的机油滤旁通阀的结构和形状进行详细说明：

关于阀片210，具体而言：

参考图4至图8，阀片210包括横向向外凸出的凸缘211，凸缘211下方设置有球面体212，球面体212的外表面即为球形接触面；旁通油道121包括锥形段1211；旁通油道121出口端的外边缘为平面，锥形段1211处于平面下方，其内表面即为锥形接触面，其上端口径大于下端口径。

以图6为例，机油滤旁通阀处于第一工作状态时，凸缘211的下表面抵接于平面，球面体212插接于旁通油道121内，并与锥形段1211的内壁抵接，即球形接触面与锥形接触面抵接，形成线接触，也即阀片210实现对旁通油道121的封堵，参考图3，此时经机油滤座300的进油口310进入的机油流向滤芯500，经滤芯500过滤后从出口油道110、机油滤座300的出油口320流出。

继续以图6为例，机油滤旁通阀处于第二工作状态时，阀片210向上移动，球形接触面与锥形接触面分离，二者产生间隙，参考图3，此时经机油滤座300的进油口310进入的机油将进入旁通油道121，并由间隙流向出口油道110，然后从机油滤座300的出油口320流出。

参考图5至图8，阀片210还包括一体成型的三个导向片213，三个导向片213呈Y型分布，并与球面体212的底面垂直连接。

参考图8，较为优选地，三个导向片213相互之间夹角为120°，导向片213的下端设有倒角，如此设计，便于阀片210向下移动时顺利导入旁通油道121。

继续参考图8，阀片210还包括引导段214，引导段214处于凸缘211上方，并自凸缘211向上延伸，引导段214的上端设置有倒角，如此设计，保证了压缩弹簧220能够顺利导入装配。

在本实施例中，参考图4至图6，阀座100设置有两个限位件150，两个限位件150处于旁通油道121的两侧，阀片组件200处于两个限位件150之间；阀片组件200还包括阀盖230，阀盖230设置于两个限位件150之间，并处于压缩弹簧220的上方，压缩弹簧220的上、下两端分别与阀盖230、凸缘211连接。在阀盖230与阀片210的配合下，压缩弹簧220处于压缩状态。

参考图6，机油滤旁通阀处于第一工作状态时，压缩弹簧220处于压缩状态，阀片210在压缩弹簧220的作用下抵接于旁通油道121的内壁，即球形接触面与锥形接触面抵接，此时的旁通油道121被封堵，机油无法通过；机油流动阻力增大时，自进油口310进入的机油进入旁通油道121，并自下而上顶开阀片210，使球形接触面与锥形接触面分离，进一步使压缩弹簧220压缩，此时机油可经旁通油道121进入出口油道110，并从出油口320流出。

进一步的，参考图5，限位件150开设有卡槽151；阀盖230的两侧设置有两个卡扣231，两个卡扣231分别对应卡接于两个卡槽151。

具体的，两个卡槽151关于旁通油道121的轴线对称分布，对应地，两个卡扣231关于阀盖230的轴线对称分布，通过卡扣231与卡槽151的配合，阀盖230与阀座100可实现快速装配，即为阀片组件200与阀座100之间的装配带来便利。

关于阀座100，具体而言：

参考图图4至图6，自上至下，阀座100包括进油段120、过油段130和出油段140；其中，旁通油道121设置于进油段120的偏心位置；过油段130的上、下两端分别与进油段120和出油段140连接；出油段140的上端面与过油段130的侧面、进油段120的底端面三者围设形成与旁通油道121连通的进油道160。

具体的，参考图6，旁通油道121设置于进油段120的偏心位置，与进油段120的出口油道110间隔分布，处于整个阀座100的侧部且偏上位置，如此设计，不占用出口油道110面积，不影响机油过滤效率。另外，现有技术中的旁通阀，流道直径大，有的为了保证流量，会开设多个旁通阀通道，并采用一个阀片210密封，从而存在泄露问题，而本实施例的旁通油道121仅有一个小直径的入口，配合阀座100和阀片210的形状，实现了小直径大流量，避免了因密封而存在的泄露问题，同时还降低了制造成本、简化了制造工艺。

应用时，在低温冷启动或滤芯500堵塞的情况下，机油经进油道160进入旁通油道121，并向上顶开阀片210，然后从阀片210与旁通油道121的间隙流出，进入出口油道110，使机油绕过了滤芯500，直接流入发动机，减少了发动机的磨损。

参考图7，过油段130的轮廓由凹区轮廓线131和凸区轮廓线132组成；旁通油道121的进口端处于凹区轮廓线131内。

继续参考图7，旁通油道121的进口端处于凹区轮廓线131内，保证了出油口320不被遮蔽，从而保证了足够的出油量。再者，进油道160的侧壁为内凹圆弧，形成了旁通油道121进口端的导流壁，可以避免紊流，减小进油阻力。

本发明还提供了一种机油过滤系统，参考图3，该机油过滤系统包括机油滤座300、机油滤盖400、滤芯500和机油滤旁通阀；机油滤盖400盖设于机油滤座300，并与机油滤座300可拆卸连接；滤芯500设置于机油滤盖400内部；机油滤旁通阀设置于机油滤座300，并处于滤芯500底部。

继续参考图3，阀座100安装于机油滤座300的中部，出口油道110即为机油的主出油道。在维护保养时，机油滤旁通阀无须随滤芯500一起更换。应用时，在正常工作的情况下，因受压缩弹簧220压力，阀片210封堵旁通油道121，机油自进油口310进入机油滤座300，紧接着流向滤芯500，经滤芯500过滤后，进入出口油道110，再经出油口320进入发动机；机油流动阻力增大时，机油自进油口310进入机油滤座300，紧接着流向进油道160，并进入旁通油道121，顶开阀片210，绕过滤芯500流向出口油道110，然后经出油口320进入发动机。

基于上述结构，机油过滤系统在安装时，滤芯500通过卡接结构与机油滤盖400连接，通过过盈配合与旁通阀密封安装配合，然后将该组合结构以机油滤盖400上的螺纹结构，安装在机油滤座300上，在螺纹旋转过程中，旁通阀的出油段140外周的卡接片，与机油滤座300的卡接槽配合，使旁通阀卡接于机油滤座300。更换滤芯500时，将机油滤盖400打开，由于机油滤座300与滤芯500的卡接配合的结合力和旁通阀与机油滤座300的卡接配合的结合力，大于滤芯500和旁通阀的过盈配合的结合力，因此，机油滤盖400打开，将滤芯500带下，旁通阀仍然卡接在机油滤座300。此时，将滤芯500换下，重新安装后，即完成更换。

另外，由于机油过滤系统包括机油滤旁通阀，则该机油过滤系统所达到的技术优势及效果同样包括上述机油滤旁通阀所达到的技术优势及效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。