CN101505851B - 燃料滤筒装置 - Google Patents

Abstract

本发明的流体过滤器滤筒和制造该流体过滤器滤筒的方法，一排出附件通过一卷边结合件附接到滤筒的壳体。该排出附件在形成卷边部分结合件之前松松地装配到壳体中。该排出附件具有外周边，该外周边在其内具有卷边凹槽，该壳体包括卷边部分，该卷边部分形成到排出附件的卷边凹槽中以形成卷边连接。该卷边凹槽还包括突肋形式的防旋转结构，壳体的卷边部分围绕该突起肋形成，以便限制排出附件相对于壳体的旋转。

Description

燃料滤筒装置

技术领域

本发明大体涉及用于过滤和分离流体的装置。更具体地，本发明涉及用于从燃料和发动机的燃料供给系统中移除杂质颗粒和分离水的燃料过滤器。

背景技术

为了确保发动机的正常操作和长的寿命，现有技术中公知的是提供一种燃料过滤器，其具有能够从供给到发动机的燃料中移除颗粒物质和水的元件。通常，这种燃料过滤器包括一次性的滤筒，该滤筒可拆卸地安装到底座上，从而滤筒可以在周期间隔处被替换。该底座和滤筒可操作地构成，使得底座导引流体流入滤筒并从滤筒中流出。

用于过滤供给到发动机的燃料的这种类型的滤筒典型地包括过滤组件，有时也称作过滤元件，其安装在围绕过滤组件布置的过滤外壳内，该外壳的下端限定基本在外壳的下端处、过滤组件下方延伸的集油槽。安装底座和滤筒被构造成使得进入过滤器的燃料围绕过滤元件的外部导引，并且使得过滤的和脱水的燃料从过滤元件的内部移除。该过滤元件构成为使得水凝结在过滤元件的外侧上，并且通过重力导引到壳体的集油槽内。

为了允许分离的水从集油槽定期的排出，过滤器壳体还典型地包括在集油槽区域中穿过壳体并附接到壳体上的排出附件。这种排出附件典型地构成为将一排气阀螺纹附接到其上，该排气阀允许排出附件有选择地密封或打开，以便将水排出滤筒壳体。

在一些过滤器中，排出附件还适合于将一排出碗状物(bowl)附连到其上，从而提供用于接收水的附加集油槽区域。这种可以由透明或半透明材料制成，允许从过滤器的外部可见的指示有多少水存在于该排出碗状物内部。该排出碗状物还典型地包括排出碗状物排气阀，其允许水在周期间隔处、排出碗状物状中选择的排出。Janik等人的美国专利No.5,236,579公开了一种带有模块化排出碗状物的燃料过滤器组件，其通常具有如上描述的类型。

由于滤筒是丢弃物品，因而非常希望滤筒构成为以低成本导向自动组件。排出附件附接到这种过滤器的壳体的方式可以显著地影响滤筒的工艺性和整体成本。

在某些包括公开于Janik’579的滤筒的现有技术的滤筒中，排出附件压配合到从滤筒壳体的下端延伸的突起中。为了在排出附件压配合到壳体内时确保在排出附件和壳体之间形成足够的连接，有必要将排出附件的外周边部分和壳体的匹配内表面精确地控制以包含偏差。用于将这种包含偏差维持在排出附件和壳体上的必要性趋向于提高制造成本和复杂性。

经验已经显示出，在排出附件简单地压配合到壳体内时，排出附件可以随时间松开，并且与排气阀一起旋转，或者另外的螺栓附接到排出附件中，这样就不可能将内容物从滤筒的集油槽中排出。还应注意到，如果排出附件松开时，在现有的滤筒中排出附件仅仅压入壳体中，该排出附件在排气阀操作或者其它螺纹紧固件将溶槽附接到滤筒期间可以从壳体的内部拉出或者推入壳体的内部。

因此，希望提供一种改进的滤筒以及用于制造滤筒的方法，克服上述的一个或多个问题。还希望这种改进的滤筒可以适用于与现有的过滤底座一起使用，并且允许使用带有典型的排气阀和/或溶槽的滤筒。

发明内容

本发明提供一种改进的流体滤筒以及用于制造这种改进的流体滤筒的方法，通过利用卷边连接，以便将排出附件附接到滤筒的壳体上。本发明的实践在形成卷边连接之前允许排出附件松松地装配到壳体内，从而消除增加的复杂性以及与将排出附件压配合附接到现有的滤筒中的壳体相结合的成本，从而提供一种在排出附件和壳体之间形成比现有滤筒中获得的更牢固连接。

在本发明的一种形式中，滤筒包括过滤组件和围绕过滤组件布置的壳体。该壳体限定其上端和下端，以及基本在过滤组件下方、壳体下端处延伸的集油槽。该壳体还包括通过壳体在集油槽中的排出附件，该排出附件附接到壳体上。该排出附件具有外周边，该外周边包括其中的卷边凹槽，并且该壳体包括卷边部分，该卷边部分形成到排出附件的卷边凹槽中，籍此形成排出附件和壳体之间的波纹连接。

该卷边凹槽还可以包括至少一个防旋转结构，壳体的卷边部分围绕该防旋转结构形成，用于排出附件相对于壳体的稳定旋转。在排出附件限定穿过壳体的轴线处，排出附件中的卷边凹槽可以是径向向外延伸的敞开沟槽。为突出的肋形式的防旋转元件可以从卷边凹槽向外延伸并基本轴向穿过卷边凹槽。

根据本发明的滤筒的壳体可以包括围绕排出附件的外周边布置并包括壳体的卷边部分的一管状壁部分。根据本发明的壳体还可以具有杯形延伸部，该延伸部包括管状壁并具有面向轴向的连接到管状壁的端壁，端壁在其内具有孔，从而提供与排出附件中的开口的流体连通。该排出附件可以被构成为将排气阀协作附接到其上，并且杯形延伸部的端壁可以限定密封表面，该密封表面适用于操作地与排气阀形成可密封的接合，籍此允许选择地打开或闭合通过排出附件的流体连通。

根据本发明的滤筒装置可以包括布置在过滤器壳体内的过滤组件、操作地附接到排出附件，例如排气阀和/或排出碗状物的密封元件中的任一个或者两者。

根据本发明的一种方法，该方法用于构成具有附接到卷边连接的壳体的排出附件的流体滤筒，该方法可以包括构成具有可波纹的部分以便附接到排出附件的壳体，以及在形成波纹连接之前松松地将排出附件插入可波纹部分中。根据本发明的方法还可以包括将排出附件的外周边表面构成为具有卷边凹槽，以及将壳体的可波纹部分形成到排出附件的卷边凹槽中，籍此形成壳体和排出装置之间的波纹连接。

根据本发明的方法进一步可以包括构成根据本发明的流体滤筒的壳体，以包括围绕排出附件的外周边布置的管状壁部分，以及包括壳体的可波纹部分。该方法可以进一步包括构成壳体以提供杯形延伸部，杯形延伸部包括管状壁并具有连接到管状壁的杯形延伸部的面向轴向的端壁，端壁在其内具有孔，用于提供与排出附件的流体连通。根据本发明的方法还进一步可以包括构成杯形延伸部的端壁，以限定密封表面，用于操作地形成与密封元件的可密封接合，籍此选择地打开或闭合通过排出附件的流体连通。

根据本发明的密封元件可以具有不同的形成，包括弹性密封件、排气阀和/或排出碗状物。

本发明的其它方面、目标和优点将从下面的结合随附附图的详细描述变得更加明显。

附图说明

结合在并形成说明书一部分的随附附图示出本发明的多个方面，并且随附附图与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1是沿通过根据本发明的包括流体滤筒的一个示范性实施例的过滤器装置截取的竖直截面图；

图2是图1所示滤筒的示范性实施例的排出附件的部分切开透视图图示；

图3是示出图1所示的滤筒示范性实施例的壳体和排出附件之间的波纹连接的部分切开透视图图示；

图4是图1所示的滤筒的示范性实施例的滤筒的集油槽区域的部分放大截面图，示出将一排气阀附接到示范性实施例的排出附件；

图5是图1所示的示范性实施例的滤筒的集油槽区域的部分放大截面图，示出其中排出碗状物附接到滤筒的示范性实施例的排出附件的方式。

虽然本发明将结合某些优选实施例进行描述，但并不意味着将本发明限定于这些实施例。相反，本发明的意图是涵盖所有的如包括在本发明精神和范围内的、如所附附图限定的可选方案、替代物和等效物。

具体实施方式

图1示出本发明的一个示范性实施例，其以滤筒装置10的形式示出，该滤筒装置10适合用于通过保持套环14操作连接到安装底座12上。在示范性实施例中，该滤筒装置10包括整体形成的周向脊16，保持套环14抵靠该周向脊16，如保持套环14旋紧到底座12上的合适位置中，用于形成滤筒10和底座12之间的操作附接。然而，那些本领域的技术人员将认识到，根据本发明，在滤筒的其它实施例中，滤筒10可以通过多种其它的方式附接到安装底座上。

滤筒10包括过滤组件18，和围绕过滤组件18布置的壳体20。壳体20具有上端22和下端24，壳体的下端24限定基本在壳体20的下端24处的过滤组件18下方延伸的集油槽26。

壳体20还包括穿过壳体20在集油槽26中的排出附件28，该排出附件28通过波纹连接30、以下面更详细描述的方式附接到壳体20。排出附件28限定通过壳体20的通道32的轴线。在滤筒10的示范性实施例中，排出附件28的通道32的轴线基本与滤筒10的中心轴线重合，但是在本发明的另外实施例中，通道轴线不必与根据本发明的滤筒的这种中心轴线重合。

如图2所示，本发明的示范性实施例的排出附件28具有外周边，其包括位于其上的径向向外敞开沟槽形式的卷边凹槽34。示范性实施例中的卷边凹槽34还包括在卷边凹槽34内部向外延伸并基本沿轴向穿过卷边凹槽34的突肋36形式的多个防旋转结构。

如图3所示，壳体20包括卷边部分38，该卷边部分38形成在排出附件28的卷边凹槽34内，籍此形成排出附件28和壳体20之间的被卷边连接30。如图3中40处所示，壳体20的卷边部分38还围绕排出附件28的突肋36形成，以便限制排出附件28相对于壳体20的旋转。

如图3进一步示出，示范性实施例的壳体20包括杯形延伸部42，该延伸部42包括管状壁44和面向轴向的端壁46，端壁46连接到杯形延伸部42的管状壁44上。杯形延伸部42的管状壁部分44围绕排出附件28的周边布置，并且包括壳体20的卷边部分38。杯形延伸部42的端壁46包括孔48，该孔48与排出附件28对准，并且提供与贯穿排出附件28的开口50的流体连通，以便从滤筒10的内部排出流体。可以理解，杯形延伸部42用于自固定结构，以适当的相对于壳体20的可卷边部分38沿轴向和径向定位排出附件，籍此形成流线结构并减少成本。

如图2所示，示范性实施例的排出附件28包括通过多个支柱56连接到外边缘54的中心阴螺纹毂52，在毂52、外边缘54和支柱56之间的敞开空间形成用于使流体通过排出附件28的开口50。然而，可以理解，在本发明的可替换实施例中，排出附件可以具有基本不同于在此描述的示范性实施例的排出附件28的结构的结构。

如图4所示，通过滤筒10的示范性实施例的壳体20的管状壁部分44的端壁46的结构，密封元件的弹性密封件60，例如如图4所示的排气阀62可以协同操作地形成与密封元件62的可密封结合，籍此允许用于通过排出附件28的选择地打开或闭合流体连通。

如图5所示，滤筒10的示范性实施例还进一步构成为使得排出碗状物64形式的密封元件可以通过贯通螺栓66操作地附接到排出附件28。如图5所示，排出碗状物64包括排气阀62和弹性密封件60，以便从排出碗状物64排出流体。滤筒10的示范性实施例的结造允许在排出碗状物64和滤筒10的围绕杯形延伸部44布置的壳体20之间的密封，如通过O形密封件68，或者可选地通过抵靠壳体20的杯形部分42的端壁46的表面密封件70。

本领域的技术人员通过上述示范性实施例的各种结构和元件可以理解，卷边连接30允许具有比现有的滤筒可以承受更大的灵活性，制造偏差的可能性(openness)，其中在现有的滤筒中，排出附件压配合到壳体内。在根据本发明的滤筒中，排出附件的外周边在形成卷边结合时不必紧紧配合到壳体内。而且，本发明的实施例中利用了防旋转结构，和基本径向向外敞开的卷边凹槽，如上与示范性实施例相关的描述，根据本发明的滤筒比现有的滤筒可以获得的将排出附件向后推入壳体内部，或者相对于壳体的旋转提供更大的阻力，其中在现有的滤筒中，排出附件仅仅压配合到壳体内。

术语“一”、“一个”、“所述”的使用和描述本发明的内容中(尤其在随后权利要求的内容中)的类似指代物被构成为涵盖单个和多个，除非在此指示的其它内容或由上下文明显相反表示的。术语“包括”、“具有”、“含有”以及“包含”被构成为敞开性术语(即，意思“包括，但不限于”)，除非另外被注释。在此数值范围的记载仅仅预期用于单独地指向每个单独的落入范围的数值的×××方法，除非在此被另外指示。在此描述的所有方法可以以任何合适的顺序进行，除非在此另外指示或者另外由上下文明显相反表示。在此提供的每一和所有实施例的使用，或示范性语言仅仅被预期更好的示出本发明，而不限定本发明的范围，除非另外被要求。在说明书中没有语言可以被构成为指示对于本发明的实践必要的任何不要求包含的元件。

本发明的优选实施例在此被描述，其包括发明人执行本发明所公知的最好方式。那些优选实施例的变体对于本领域技术人员在阅读前面的描述时可以更加明白。发明人期望本领域的技术人员在合适的时候应用这种变体，并且发明人预期本发明如在此具体描述的被实践。因此，该发明包括所有记载在随附的权利要求书中的主题的变形和等效物，如合适的法律所允许的。而且，上述元件的任何组合在所有可能的变形中被本发明包围，除非另外在此被指示或另外由上下文明显相反表示。

Claims (16)

1.一种滤筒，该滤筒包括：

过滤组件；和

围绕该过滤组件布置的壳体，该壳体具有上端和下端，并且限定基本在壳体的下端处、在过滤组件下方延伸的集油槽；

该壳体还包括穿过壳体并在集油槽中的排出附件，该排出附件附接到壳体上；

该排出附件具有外周边，该外周边在其内包括卷边凹槽，并且该壳体具有形成到卷边凹槽中的卷边部分，籍此在排出附件和壳体之间形成卷边连接，该卷边凹槽包括至少一个防旋转结构，壳体的卷边部分围绕该防旋转结构形成，以便限制排出附件相对于壳体的旋转。

2.如权利要求1所述的滤筒，其特征在于，该排出附件限定穿过壳体的轴线，并且卷边凹槽是沿径向向外的敞开沟槽。

3.如权利要求1所述的滤筒，其特征在于，该防旋转结构包括从卷边凹槽向外延伸并基本沿轴向横过卷边凹槽延伸的突肋。

4.如权利要求3所述的滤筒，其特征在于，该壳体包括管状壁部分，该管状壁部分围绕排出附件的外周边布置并包括壳体的卷边部分。

5.如权利要求4所述的滤筒，其特征在于，该壳体还包括杯形延伸部，该杯形延伸部包括该管状壁部分，并且具有连接到管状壁的面向轴向的端壁，该端壁在其内具有孔，从而提供与排出附件的流体连通。

6.如权利要求5所述的滤筒，其特征在于，

该排出附件构造用于将一排气阀操作附接到其上；和

杯形延伸部的端壁限定一密封表面，该密封表面适合于与排气阀协作地形成可密封接合，籍此选择地打开或闭合通过排出附件的流体连通。

7.一种用于构造流体过滤器滤筒的方法，该滤筒具有布置在过滤器壳体内部的过滤组件，该壳体具有排出附件，该方法包括通过卷边结合将排出附件附接到壳体上，其中，该方法还包括在排出附件上提供至少一个防旋转结构，用于作为卷边结合的一部分与壳体接合，籍此限制排出附件相对于壳体的旋转。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括将过滤组件安装到过滤器壳体上。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将该壳体构造成包括可卷边部分，用于排出附件穿过其中；和

在形成卷边结合之前松松地将排出附件插入到可卷边部分中。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

将该排出附件的外周表面构造成包括卷边凹槽；和

使壳体的可卷边部分形成于排出附件的卷边凹槽内，籍此在壳体和排出附件之间形成卷边结合。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括构成该壳体以便包括管状壁部分，该管状壁部分围绕排出附件的外周边布置并包括壳体的可卷边部分。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括将该壳体构造成提供杯形延伸部，该杯形延伸部包括管状壁部分，并且具有杯形延伸部的连接到管状壁的面向轴向的端壁，该端壁在其内具有孔，用于提供与排出附件的流体连通。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法还包括构成杯形延伸部的端壁，以便限定一密封表面，用于与密封元件协作地形成可密封接合，籍此可选择地打开或闭合通过排出附件的流体连通。

14.一种滤筒装置，该装置包括：

过滤组件；和

围绕该过滤组件布置的壳体，该壳体具有上端和下端，并且限定基本在壳体的下端处、在过滤组件下方延伸的集油槽；

该壳体还包括穿过壳体并在集油槽中的排出附件，该排出附件附接到壳体上，该排出附件限定通过壳体的轴线；

该排出附件具有外周边，该外周边在其内包括卷边凹槽，该卷边凹槽为沿径向向外敞开的沟槽形式；

该卷边凹槽包括至少一个防旋转结构，该防旋转结构为从卷边凹槽向外延伸并基本沿轴向横过卷边凹槽的突肋的形式；

该壳体具有形成于卷边凹槽中的卷边部分，籍此在排出附件和壳体之间形成卷边连接；

该壳体的卷边部分围绕突肋形成，以便限制排出附件相对于壳体的旋转。

15.如权利要求14所述的滤筒装置，其特征在于，

该壳体还包括杯形延伸部，该杯形延伸部包括管状壁和连接到管状壁的面向轴向的端壁；

该管状壁部分围绕排出附件的外周边布置并且包括壳体的卷边部分；和

杯形延伸部的端壁在其内具有孔，从而提供与排出附件的流体连通。

16.如权利要求15所述的滤筒装置，其特征在于，还包括：

一密封元件，其选择地打开或闭合通过排出附件的流体连通；

排出附件被构造用于将一密封元件操作地附接到其上；和

该杯形延伸部的端壁限定一密封表面，其适合于与密封元件协作地形成的可密封结合。

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