CN103706153A - 具有阀的过滤组件和具有用于与阀接合的突出构件的过滤器 - Google Patents

Abstract

内燃机中使用的燃料过滤装置，包括处在从滤头入口至兼容性过滤器的流通通道中的断流阀。该断流阀具有打开状态和关闭状态。在打开状态，当兼容性过滤器与滤头相连时，过滤器的突出构件压迫所述阀的底端并打开流通通道。所述断流阀还具有关闭状态，此时，在过滤器的突出构件缺席的情形下（与具有非兼容性过滤器的情形一样），所述流通通道关闭。

Description

具有阀的过滤组件和具有用于与阀接合的突出构件的过滤器

对有关申请的交叉引用

本申请涉及申请日为2007年5月15日、申请号为11/803,568、标题为“具有用于与滤头内的阀接合的突出构件的过滤器”的美国专利申请，另外还涉及申请日为2007年5月15日、申请号为11/803,588、标题为“具有需兼容性过滤器来打开流通通道的阀的过滤组件”的美国专利申请。

技术领域与背景技术

本发明主要涉及阀与过滤器单元的结合，所述阀和过滤器单元例如可以与内燃机（如柴油发动机机或汽油发动机）一起使用。这种过滤器单元非常重要，因为车辆发动机中使用的各种流体，包括燃料，易于受到水、沙、尘和其它粒状物料的污染。

内燃机如柴油机的原始设备制造商售出具有过滤器构件的发动机，所述过滤器构件具有适于与所述发动机一起使用的最优设计。但是，在出售后的配件市场，所述过滤器组件可能会无意或有意地被较次和/或质量较差的替换过滤器构件替换掉。

综上，本领域需要根据本发明所述的、阀与过滤器的独特而新颖的装置。

发明内容

本发明的第一种实施方式提供一种适于在内燃机中使用的装置。该装置包括滤头，该滤头具有用于流体的入口管道和出口管道。所述装置还包括具有第一末端和第二末端的阀。该阀与所述滤头相连接，从而使得所述第一末端的至少一部分位于滤头的入口管道内。所述阀具有第一模态，在该模态中，流体基本在位于阀的第一末端和第二末端之间的阀体内流动。所述阀还具有第二模态，在该模态中，流体基本不在位于阀的第一末端和第二末端之间的阀体内流动。所述装置还包括一个罐，该罐具有基本沿头端与底端之间的轴线延伸的壁，该壁的内表面界定了一个内腔，该内腔在所述头端上敞开，且该内腔通过处于第一模态中的阀与滤头的入口管道流体连接。所述装置还包括滤芯，该滤芯基本位于所述罐的所述内腔内。所述滤芯具有位于所述罐的头端的端板。该端板具有顶端，该顶端包括接合机构，该接合机构用于与阀的一部分接合，以在滤芯和罐二者中的至少一个与滤头相连时，使阀从第二模态转化为第一模态。

在本发明的一个优选实施方式中，所述阀包括具有卡环的固定器。所述卡环锁入滤头入口管道内的相应凹陷中。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述装置还包括一弹簧，该弹簧位于所述阀的至少一部分的外面。所述弹簧的至少一部分被保持在位于第一区域与第二区域之间的所述入口管道的至少一部分内。所述第一区域由滤头的入口管道的一部分界定。所述第二区域由所述阀的一部分界定。当所述阀处于第一模态时，所述弹簧处在第一压缩状态。当所述阀处于第二模态时，所述弹簧处在第二压缩状态。第二压缩状态比第一压缩状态时压缩得少些。

在本发明的另一优选实施方式中，所述阀为流量调节阀。在第二模态中，所述流量调节阀在弹簧的作用下离开阀座，并使燃料绕开所述调节阀从旁边通过。在第一模态中，所述接合机构移动所述调节阀一部分（该部分可相对于所述固定器运动），并压缩所述弹簧。结果使得环绕在阀的一部分上的外部O形环与滤头的入口管道的一部分密封接合。

在本发明的另一优选实施方式中，所述阀为断流阀。在第一模态中，所述阀使滤头的入口管道与滤芯流体连接，而在第二模态中，所述阀阻止流体从滤头的入口管道流出。

在本发明的另一优选实施方式中，所述阀包括延伸于第一末端和第二末端之间的壁。该壁在阀内界定出第一通道和第二通道。该第一通道和第二通道之间具有阻流片。所述阀的壁在第一末端和内部阻流片之间界定出至少一个开口。所述阀的壁还在第二末端和内部阻流片之间界定出至少一个孔口。

在本发明的另一优选实施方式中，所述阀包括位于所述至少一个开口与至少一个孔口之间的外部O形环。当阀处于第二模态时，所述固定器与所述外部O形环密封接合。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头包括与所述凹陷相邻的导入斜面（angledintroduction surface）。所述滤头界定至少两个凹洞，该至少两个凹洞与用于卡环的所述凹陷相邻。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头包括至少一个偏距销（stand-off pin），该至少一个偏距销与所述入口管道基本相邻。

在本发明的另一优选实施方式中，所述接合机构包括轴向突出部，该轴向突出部向着滤头伸出、在第一半径处基本环绕着所述顶端的圆周部分，所述第一半径与所述阀的第二末端的至少一部分重叠。

在本发明的另一优选实施方式中，所述接合装置还包括第二轴向突出部，该第二轴向突出部向着滤头伸出、在第二半径处基本环绕着所述顶端的圆周部分，所述第二半径也与所述阀的第二末端的至少一部分重叠。所述第一半径小于所述第二半径。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤芯包括环绕着中央柱的基本为环形的滤料，所述中央柱与用于滤芯的出口流体连接。所述中央柱包括多个开口。所述滤芯具有一个出口，该出口先通过所述多个开口、再通过所述滤料与滤芯的入口流体连接。

在本发明的另一优选实施方式中，所述阀为断流阀。在第一模态中，所述阀将滤头的入口管道与滤芯流体连接。在第二模态中，所述阀阻止流体从滤头的入口管道流向滤芯。所述阀具有带卡环的固定器部分。所述卡环进入滤头入口管道内的相应凹陷中锁住。所述装置还包括设置在阀的至少一部分外的弹簧。该弹簧的至少一部分被保持在第一区域和第二区域之间的入口管道的至少一部分之内。所述第一区域由滤头的入口管道的一部分界定，所述第二区域由阀的一部分界定。当阀处于第一模态时，所述弹簧处于第一压缩状态，而当阀处于第二模态时，弹簧处于第二压缩状态。所述弹簧在第二压缩状态时比在第一压缩状态时压缩得少些。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头包括与所述凹陷相邻的导入斜面。所述滤头还界定了至少两个与用于锁住卡环的凹陷相邻的凹洞。所述滤头包括至少两个与入口管道基本相邻的偏距销。

在本发明的另一优选实施方式中，用于将阀的一部分接合在滤芯的顶端上的接合机构径向设置，以使所述阀从第二模态转换到第一模态，且转换时基本不会受到从滤头上突伸出来的多个偏距销的干扰。所述多个偏距销与入口管道基本相邻。

在本发明的另一实施方式中，提供一种内燃机中使用的燃料过滤装置。该燃料过滤装置包括具有第一模态和第二模态的断流阀。在第一模态时，燃料可以通过所述阀流通。在第二模态时，燃料被阻塞、不能通过所述阀流通。在第一模态，所述断流阀将滤头的燃料入口孔与滤芯流体连接。所述装置还包括被保持在第一区域和第二区域之间的弹簧。所述第一区域由断流阀的第一部分界定。所述第二区域由滤头的燃料入口孔的一部分界定。所述装置还包括滤芯，该滤芯具有带突起的顶端，所述突起与所述断流阀的底端接合，并压缩所述弹簧，以在当滤芯与滤头相连时使所述阀从第二模态转换到第一模态。

在本发明的一种优选实施方式中，所述断流阀包括具有卡环的固定器。所述卡环锁入滤头的燃料入口孔内的相应凹陷中。所述滤头包括与所述凹陷相邻的导入斜面。所述滤头包括至少一个与燃料入口孔基本相邻的偏距销。所述滤头还界定了至少两个与用于锁住卡环的凹陷相邻的凹洞。

在本发明的另一种优选实施方式中，所述断流阀包括延伸于第一末端和第二末端之间的壁。该壁界定了位于阀内的第一通道和第二通道。该第一通道和第二通道之间具有阻流片。所述阀的壁在第一末端和内部阻流片之间界定了至少一个开口。所述阀的壁还在第二末端和内部阻流片之间界定了至少一个孔口。所述阀包括位于所述至少一个开口与至少一个孔口之间的外部O形环。当阀处于第二模态时，所述固定器与所述外部O形环密封接合。

在本发明的另一实施方式中，提供一种内燃机中使用的燃料过滤装置。该燃料过滤装置包括断流阀，该断流阀位于从滤头的入口通往旋转式过滤器（spin-on filter）的流通通道内。所述断流阀具有打开状态。在该打开状态，当旋转式过滤器连接至所述滤头时，过滤器的突出构件压迫所述阀的底端，并且打开所述流通通道。所述断流阀还具有关闭状态，在该关闭状态，所述流通通道在所述旋转式过滤器的突出构件缺席时被关闭。

在本发明的一种优选实施方式中，在所述旋转式过滤器的突出构件缺席时，所述断流阀在被保持于第一区域和第二区域之间的弹簧的作用下转换为第二模态。所述第一区域由断流阀的第一部分界定。所述第二区域由滤头的燃料入口的一部分界定。

在本发明的另一优选实施方式中，所述断流阀为下落阀（drop down valve）。当旋转式过滤器的突出构件缺席时，在入口管道中存在的燃料的流动力作用下，所述断流阀转换至第二模态。

在本发明的另一优选实施方式中，所述突出构件大致为环形。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头包括至少一个偏距销，该至少一个偏距销与滤头的入口基本相邻。

在本发明的另一实施方式中，提供一种内燃机的过滤组件中使用的过滤器。所述过滤组件包括：具有出口和入口的滤头，具有第一末端和第二末端的阀，阀的至少一部分位于所述滤头的所述入口内。所述阀具有第一模态和第二模态，在第一模态中，流体基本通过阀的内部从第一末端流动到第二末端；在第二模态中，流体基本不通过阀的内部从第一末端流动到第二末端。所述过滤器包括一个罐，该罐在其第一末端上有开口，且该罐具有界定内腔的壁。所述过滤器还包括具有顶端和底端的端板。该端板具有入口和出口，该入口和出口均延伸在所述顶端和底端之间。该端板与所述罐的所述第一末端相连。端板入口与端板出口通过位于所述内腔内的滤料流体连接。所述端板的顶端包括向外突出的第一肋条，该第一肋条基本覆盖了所述端板的顶端的圆周部分。

在本发明的一个优选实施方式中，所述过滤器包括环绕着中央柱的、基本为环形的滤料，所述中央柱与用于过滤器的出口流体连接。所述中央柱包括多个开口，所述过滤器的出口先通过所述多个开口、再通过所述滤料与过滤器的入口流体连接。

在本发明的另一优选实施方式中，所述过滤器还包括突出的第二肋条，该第二肋条基本覆盖了所述端板顶端的圆周部分，其中所述第一肋条在第一半径处，而第二肋条在第二半径处。

在本发明的另一优选实施方式中，所述过滤器与所述滤头通过螺纹连接。当过滤器与所述滤头相连时，两根突出的肋条均与所述阀的底端接合，以使所述阀从第二模态转换到第一模态。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头包括至少一个偏距销。所述第一半径和第二半径不与所述滤头的偏距销重叠。

在本发明的另一优选实施方式中，所述过滤器与所述滤头通过螺纹连接。当过滤器与所述滤头相连时，一根突出的肋条与所述阀的底端接合，以使所述阀从第二模态转换到第一模态。

在本发明的另一优选实施方式中，所述向外突出的第一肋条在第一半径处基本覆盖了所述端板顶端的圆周部分。所述滤头包括至少一个偏距销。所述第一半径不与所述滤头的偏距销重叠。

在本发明的另一实施方式中，提供一种内燃机中使用的过滤装置。该过滤装置包括一外壁，该外壁从敞开的头端向底端延伸。所述外壁界定了一个内腔。所述头端包括具有至少一个入口和一个出口的端板。滤料被放置在所述内腔中。所述滤料与所述至少一个入口和出口流体连接。所述端板还包括多个向外突出的第一弓形构件，该多个第一弓形构件在第一半径处基本覆盖了所述头端的圆周部分。所述端板还包括多个向外突出的第二弓形构件，该多个第二弓形构件在第二半径处基本覆盖了所述头端的圆周部分，所述第二半径大于所述第一半径。

在本发明的一个优选实施方式中，所述装置还包括基本与过滤器的所述头端相邻的滤头。该滤头包括出口、入口和阀，该阀具有第一末端和第二末端，阀的至少一部分位于所述滤头的所述入口内。所述阀具有第一模态和第二模态，在第一模态中，流体基本通过阀的内部从第一末端流到第二末端；在第二模态中，流体基本不通过阀的内部从第一末端流到第二末端。过滤器与所述滤头之间为旋转式连接。所述多个第一和第二弓形构件之中的至少一个弓形构件压迫所述阀的第二末端，从而使阀从第二模态转换为第一模态。

在本发明的另一优选实施方式中，来自所述多个第一弓形构件中的至少一个弓形构件和来自所述多个第二弓形构件中的至少一个弓形构件与所述阀的第二末端接合，以使所述阀从第二模态转换为第一模态。

在本发明的另一优选实施方式中，过滤器的出口被设置在中央。所述滤料为围绕中央柱的环形滤料，所述中央柱在其内界定了多个开口，具有从过滤器入口至过滤器出口的流通通道的所述过滤器通过所述滤料和所述中央柱内的多个开口延伸。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头还包括被保持在所述入口内、位于第一区域和第二区域之间的弹簧，所述第一区域界定在所述入口内，所述第二区域由位于入口内的所述阀的一部分界定。

在本发明的另一优选实施方式中，所述滤头的与所述入口基本相邻的部分包括至少一个偏距销，其中，无论是第一半径还是第二半径都不与所述偏距销重叠。

在本发明的另一实施方式中，提供一种旋转式过滤器，该过滤器用于与位于滤头内的阀接合，以使所述阀从阻塞状态转换为打开状态。所述旋转式过滤器包括从头端延伸到底端的壁，该壁界定出一个内腔。所述头端包括至少一个入口和一个出口。滤料被放置在所述内腔中，且与所述至少一个入口和和所述出口流体连接。所述头端包括外部突出构件，该外部突出构件伸出在位于头端处的垫圈的顶面上方。

在本发明的一个优选实施方式中，所述外部突出构件为多个外部突出构件中的一个。

在本发明的另一优选实施方式中，每个突出构件均为一个手指（即手指状物），其中，所述多个手指基本覆盖了所述头端的圆周部分。

在本发明的另一优选实施方式中，所述过滤器由复合材料制成。

在本发明的另一优选实施方式中，所述过滤器由金属制成。

在本发明的另一优选实施方式中，所述突出构件是一个环，该环连续地覆盖所述头端的圆周部分。

在本发明的另一优选实施方式中，所述环界定了多个开口。

应该理解的是，与本发明各实施方式相对应的优选实施例不能完全等同地应用到本发明的其它实施方式中。

附图说明

图1为一种实施方式的燃料断流阀在工作状态下的侧视图；

图2上述实施方式的燃料断流阀在阻塞状态下的侧视图；

图3为图1中燃料断流阀的剖视图；

图4为图2中燃料断流阀的剖视图；

图5为一个实施方式中，在兼容过滤器缺失的情形下，已安装好的燃料调节阀的侧剖图；

图6为具有兼容性过滤器的图5中已安装好的燃料调节阀的侧剖图；

图7为一个实施方式中安装到滤头内的阀的底部透视图；

图8为图7的一部分的放大侧剖图；

图9为与安装在滤头内的兼容性过滤器结合的本发明的阀的侧剖图；

图10为本发明一个实施方式的滤头的底部透视图；

图11为本发明过滤器的一个实施方式的头端的顶部透视图；

图12为详细展示图11的端板与图10的滤头之间的界面的仰视图；

图13为所述流通通道关闭、兼容性过滤器缺失的情形下，本发明的下落阀的侧面示意图；

图14为所述流通通道打开、兼容性过滤器存在的情形下，本发明的下落阀的侧面示意图；

图15为安装在滤头内的兼容性过滤器缺失的情形下，本发明的下落阀的侧剖图；

图16为与安装在滤头内的兼容性过滤器结合的本发明的下落阀的侧剖图；

图17为本发明的下落阀的一个实施方式的侧面透视图；

图18为意欲与图17的下落阀一起使用的本发明的滤头的一个实施方式的底部透视图；

图19为顶部具有突起的旋转式过滤器的一个实施方式的顶部透视图；

图20为与安装在滤头内的兼容性过滤器结合的本发明的下落阀的侧剖图。

具体实施方式

为了使读者进一步地理解本发明的原理，下面将结合附图来对本方面作详细描述。本发明的保护范围不受这些描述的限制，本领域技术人员可在本发明实际精神的指引下对图示设备进行修改，这些都应属于本发明的保护范围。

本发明的一个实施方式涉及一种阀，这种阀被安装到所述滤头内，除非安装有兼容性过滤器，否则所述阀将防止燃料流入发动机。没有安装兼容性过滤器时，所述阀被例如封闭燃料通道的弹簧保持在通常的关闭位置。当安装有兼容性过滤器时，该过滤器与阀的一部分接合，所述阀压缩弹簧，从而打开用于正常的燃料流通的燃料通道。如果不使用具有这些特征的过滤器，将不可能压迫所述阀，从而不能让燃料流向发动机。

本发明的另一实施方式涉及一种阀，该阀被安装到所述滤头内，在使用兼容性过滤器时，所述阀可以调节流向发动机的燃料的流动压力。没有安装兼容性过滤器时，所述阀被例如弹簧保持在通常的打开位置，所述弹簧使阀离开阀座，并让燃料从调节阀的旁边通过。当安装有兼容性过滤器时，该过滤器与阀的一部分接合，所述阀压缩所述弹簧，从而关闭燃料通道、并引导燃料流通过调节阀。如果不使用具有这些特征的过滤器，将不能压迫所述阀，从而不能调节燃料压力。

本发明的另一实施方式涉及一种旋转式过滤器（包括、但不限于：金属旋转式过滤器、复合材料旋转式过滤器，或者由其它材料制成的旋转式过滤器），一种断流阀（包括、但不限于：下落阀或者弹簧阀）和一种滤头。所述旋转式过滤器突起，该突起伸出在垫圈的顶面上方，并用于打开滤头内所述阀的液体流通通道。当包括所述突起的兼容性过滤器与所述滤头装配到一起时，所述阀被推上去，所述流通通道被打开。将非兼容性过滤器与滤头装配到一起时，所述流通通道保持关闭（根据所用阀的类型，通过流力或弹簧来使流通通道保持关闭）。

术语“兼容性过滤器”在本文中多次使用。需要理解的是，这里所说的兼容性过滤器不是指该装置有弹性，而是指这样的一种过滤器：该过滤器具有一个或多个特征，比如具有接合机构，当该接合机构与滤头装配在一起时，可使通过滤头内的阀的流通通道打开。也就是说，使用非兼容性过滤器会导致阻塞，此时不会发生通过滤头内的阀的流动。换句话说，在不使用兼容性过滤器时，将没有流体（如燃料）流过滤头内的阀。

图1～4展示了本发明的阀的一个实施方式的多个方面。图1～4中的阀为断流阀，适于在内燃机的过滤装置内使用。所述断流阀100延伸于第一末端120和第二末端130之间。第一末端120有时也被称为顶端120，第二末端130有时也被称为底端130。图1和3展示了处于运行状态或第一模态时的断流阀100。类似地，图2和4展示了处于阻塞状态或第二模态时的断流阀100。在运行状态，如图中流动箭头105、106、107、108和109所示，流体进入阀100的顶端120，且所述流体在如流动箭头109所示流出第二末端130之前，基本在阀100的内部流动。断流阀100最好与弹簧110配合使用，所述弹簧110被保持在第一区域与第二区域140之间的过滤装置内，所述第一区域被界定在滤头（图1～4中未示出）的入口内，所述第二区域140则由断流阀100的一部分界定。

在所述阀100的第一末端120和第二末端130之间具有外表面103和内表面104。所述内表面104界定了位于第一末端120和内部阻流片125的顶面124之间的第一通道。内壁104界定了位于阻流片125的底面126与第二末端130之间的第二通道。阀100包括界定在外表面103和内表面104之间的多个第一开口145。类似地，阀100还包括外壁103和内壁104之间的多个第二孔口。所述多个第一开口145位于第一末端120和阻流片125之间。所述多个第二孔口155位于内部阻流片125和第二末端130之间。优选地，阀100还包括外部O形环150，该外部O形环150被设置在所述多个第一开口145和所述多个第二孔口155之间。如以下更具体地描述，当所述阀处于第二模态（也称为阻塞状态）时，所述外部O形环150作为流通通道关闭机构的一部分。

阀100的第二末端130包括环形部分132和区域134。在阀工作的第一模态中，所述阀允许流体从第一末端120流动到第二末端130，如流动箭头105～109所示。流体进入第一末端120（箭头105）并穿过由内表面104界定的、位于第一末端120和内部阻流片125之间的第一通道。接着，流体通过所述多个第一开口145排出（如箭头106所示）。在第一工作模态、当流通通道打开时（也称为运行状态），所述阀的固定器部分190的底面194与底端130的所述区域134基本相邻。当所述固定器部分190这样设置时，从所述多个第一开口145排出的流体通过所述多个第二孔口155流回到阀100的内部（如箭头107和108所示）。接着，流体从内部阻流片125的底面126处开始流动、流过由阀100的内表面104界定的第二通道，再从第二末端130排出（如箭头109所示）。因此，在第一模态，流体基本在位于第一末端120和第二末端130之间的阀100内流动。

在一个实施方式中，阀100可具有冲击性能（impactor capability）。如上所述，在运行状态，流体向下流过阀100的中央通道、通过开口145从所述中央通道排出、再通过开口155重新进入所述中央通道、接着沿中央通道继续向下流、直到排出阀100。为了提供冲击性能，可在流体离开中央通道时对流体进行加速。加速后的流体可以在排出开口145后冲击一个表面，例如外壳壁或者为了使冲击更便利而设置的表面。冲击可以从流体中除去颗粒，例如固体颗粒或液滴。现在已有很多技术能够提供适于冲击的流体加速，例如，增加或降低开口145和/或155的尺寸，在O形环150上方添加一个盘子或其它结构，或者采用其它可操作技术来提供加速流体。一个利用冲击性能的实施方式是曲轴箱通风加速器。冲击性能也可以以其它实施方式提供。

如前所述，图2和4展示了断流阀100，该断流阀100处于第二模态或状态中，此时，进入第一末端120的流体流基本不在阀100的内部流动，以通过第二末端或者底端130排出。反之，在第二模态中，固定器部分190（可以相对于阀100的外表面103移动）设置在邻近外部O形环150的位置。因此，从所述多个第一开口145中排出的流体被门（由固定器190和O形环150的顶面192构成）阻住，不能到达所述多个第二孔口155。在第二模态中，阀100的固定器部分190的底面194与位于阀100底端130处的区域134相隔一段距离。阀100的固定器部分190固定在滤头内的位置，阀的其它部分相对于固定器190移动。特别地，如图1～4所示，固定器部分190包括外部圆周表面196，该表面196上界定有凹槽或凹陷198。凹陷198内放置有卡环195，该卡环195的尺寸和形状适于锁入滤头内的相应凹陷中。

图5和6展示了安装好的阀的一个实施例，其中，图5中没有兼容性过滤器，图6中具有兼容性过滤器。阀200为燃料调节阀。燃料调节阀200延伸于第一末端220和第二末端或底端230之间。阀200至少部分位于具有第一管道部分302和第二管道部分303的滤头的入口管道（图中未完全示出）内。所述入口管道第一部分302和第二部分303之间的不同直径界定了第一区域306，该第一区域306与弹簧210接合。弹簧210延伸于由滤头300（见图9）的入口管道界定的第一区域306和由阀200的一部分界定的第二区域240之间。

附图中省去了燃料调节阀200的内容积212内的部件，因为这些部件无助于理解本发明。当安装有兼容性过滤器时，所述兼容性过滤器与调节阀200的底端230接合，并压缩弹簧210。当弹簧210被压缩时，来自滤头300的入口管道302的燃料被迫流过燃料调节阀200的内容积212。在缺少兼容性过滤器时，底端230在弹簧210的作用下与燃料调节阀200的固定器部分290脱离。固定器部分290与燃料断流阀100的固定器部分190相似。固定器部分290具有卡环295，该卡环295安装在滤头300的相应凹陷中（见图7和8，下文将详细描述）。

如图5所示，在缺少合适的过滤器时，调节阀200被弹簧210保持在通常的打开位置，所述弹簧210使阀200脱离阀座，并使燃料或其它流体从调节阀的旁边绕过。如图5所示，来自入口管道302的燃料或其它流体在位置201处绕过调节阀200、在阀200的外部203流动，并在位置202处流出入口管道的第二部分303。从位置202处流出的燃料接着通过流过各个开口206而绕过所述阀的其它部分。

图6展示了安装有兼容性过滤器的燃料调节阀，所述兼容性过滤器具有用于与阀200的底端230接合的接合机构（282、284）。图6中，所述接合机构为例如旋转式过滤器或滤芯（未图示）的径向肋条282和284。当安装有兼容性过滤器时，肋条282和284与阀200的底端230接合，因而压迫所述阀。这样会压缩弹簧210，而与此同时将顶端220进一步推入滤头300的入口管道内。结果使外部O形环与入口管道的第二部分303密封接合。外部O形环与入口管道的第二部分303的密封接合可防止流体绕过燃料调节阀200的内容积212而流动。因此，安装兼容性过滤器后，弹簧210被压缩，绕流通道被关闭，从而引导流体流过调节阀200。

图7～8展示了安装在滤头内的本发明的阀的一个实施例。图7和8中使用的附图标记和描绘的内容与调节阀200的那些标记和内容一致，应当指出，在本发明的范围内可以预期的是，图7和8中描绘的内容也可等同地应用于具有固定器部分190的断流阀100。所述固定器部分290具有底面292和顶面294。固定器部分290还包括环形部分296，该环形部分296上形成有凹陷298。卡环295与阀200的固定器290的凹陷298接合。

如图7和8所示，卡环295被压入滤头300的一个开口内，直到该卡环与相应凹陷395接合。滤头300内的所述开口优选包括斜面385，该斜面用于使阀200的固定器部分290的安装更容易。阀200的固定器部分290通过锁入滤头的相应凹陷395内的卡环295将阀200保持在滤头200内。应当指出，必要时可以通过两个销钉将所述调节阀200（或断流阀100）拆除，所述两个销钉可以插入洞317和318中，压缩卡环295并使阀200可被拆除。阀200最好通过这种方式安装到滤头300中：首先将弹簧210推入入口管道中，然后将阀200推到位。

如前所述，本发明各实施例的一个好的结果是防止质量较次和/或较差的替代过滤器部件的使用。为了达到上述结果，滤头300优选包括一个或多个偏距销315。偏距销315帮助防止非兼容性过滤器的使用。因此，用于接合阀200的底端230接合机构最好也被设计为能够避开偏距销315。而偏距销315具有能够增加燃料调节阀200的安装难度的能力，所采用的由斜面385界定的导入角（lead-in angle）优选为能够允许阀200的推入式安装。

参见图9，图中展示了与本发明的阀200、过滤器或滤芯组装在一起的滤头300。如前所述，滤头300包括入口管道302和最好位于中央的出口管道304。图中的阀200处于第一模态，此时，弹簧210被压缩在滤头的区域306和阀200的区域240之间。因此，外部O形环250与出口管道302的内表面303密封接合。阀200被用于与阀200的底端230的接合的接合机构382、384从第二（绕过）模态下压到第一模态。所述接合机构设置在过滤器的头端310上。特别地，所述头端310（包括但不限于：端板310）延伸在顶面315和底面320之间。优选地，顶面315界定所述用于接合阀200的底端230的接合机构。如图9所示，所述接合机构可以包括沿轴向向上伸出的第一肋条384，该第一肋条位于第一半径位置。优选但不必须地，所述接合机构还包括沿轴向延伸的第二肋条382，该第二肋条位于第二半径位置。第二肋条382所在的第二半径大于第一肋条384所在的第一半径。

应当指出，在本发明的范围内可以预见的是，阀200可以用断流阀100或本领域技术人员熟知的其它阀（例如通过流力而不是弹簧来关闭的下落阀等，将在下文讨论）来代替。类似地，所述接合机构不限于一对从端板310的顶面315开始沿轴向延伸的构件，任何足以压迫阀200的底端230并使其从第二模态转换到第一模态的突出构件都属于本发明的范围。所述接合机构可以是单个环形肋条或者一对环形肋条。该接合机构优选能够避开任何针对滤头上的标准过滤器的使用的保护机构，例如前文述及的偏距销315。所述接合机构可以是基本沿轴向从头端的顶面处伸出的单个圆环。该圆环可以是连续的，或者可以包括不连续部分，如图11中实施例所示的情形。作为选择，所述接合机构可以是多个手指状构件（见图20），该多个手指状构件从过滤器或滤芯的头端310的顶面315处伸出。所述滤芯由头端或端板310组成，该头端或端板310与一个由壁313界定的罐相连，或者位于所述罐内。

如图9所示，流体流过滤头300的入口302。接着，流体流过阀200，因为如图9所示，所述接合机构382、384压迫阀200的底端230、使阀处于第一模态。流过阀200后，流体通过多个入口（未图示）流入滤芯的内腔325。然后，流体必须流过位于内腔325内、优选为环形的滤料330后，才能到达滤芯的出口350并流过滤头300的出口管道304。流体流过环形滤料330、经由界定在中央柱内的多个开口340进入中央柱335。接着，流体通过出口350流出，流入滤头300的出口管道304。

图10展示了本发明的滤头400的另一实施例。滤头400包括入口孔402和优选位于中央的出口孔404。一对偏距销415与入口孔402基本相邻。入口402还界定了一个内凹陷495，该内凹陷495用于接纳卡环，例如阀200和100各自的卡环295或195。优选地，滤头400还包括与入口孔402内的凹陷495相邻的开口417和418。这两开口417和418使得所述阀可以拆下，必要时，通过利用两个可以插入到开口417、418内的销钉或其它构件、使其压缩卡环（例如卡环195、295），可使阀100、200被拆除。

图11展示了用于与本发明的过滤装置的一个实施例一起使用的端板或头端的一个实施例。头端500包括顶面515，该顶面515围绕基本位于顶面中央的出口504伸展。顶面515上形成有一个或多个突出构件。在图11所示的实施例中，所述接合机构584包括位于第一半径处的多个构件584，该多个构件轴向延伸、呈圆周状排列。如前所述，所述接合机构可以是位于第一半径处、多个不连续的呈圆周状排列的构件584。类似地，用于接合阀的底端的所述接合机构优选还包括（或者孤立地包括）位于第二半径处的多个轴向延伸、呈圆周状排列的构件582。所述第二半径大于所述第一半径。

图12展示了头端500和滤头400之间的界面的详细情况。特别地，所述位于第一半径处的轴向延伸构件584将与滤头的入口402重叠（从而分别与阀200、100的底端230、130重叠），而不会受到来自滤头400的偏距销415的实质性干扰。类似地，位于第二半径处的轴向延伸构件582也与滤头400的入口402重叠，从而压迫位于入口402内的阀100、200的底端130、230。

图13和14展示了与本发明一起使用的下落阀的一个实施例。图13展示了延伸于顶端620和底端630之间的下落阀600。图13中的下落阀600处于第二模态，此时没有安装兼容性过滤器。因此，下落阀600将会在推力或吸力下关闭流通通道。图14中安装有兼容性过滤器，因此过滤器上的突起将与底端630接合，以向上推动阀600，从而开启流通通道（图中用箭头621和631表示）。当过滤器（图13和14中未示出）上的突起向上推动所述阀600以开启流通通道时，滤头640的入口管道602上形成了多个窗口，这样流体可以通过阀600内的窗口从入口管道602流入，经阀600流过顶端620，再通过位于底端630的另外的流出窗口流出（如箭头631所示）。

图15展示了在没有安装兼容性过滤器的情形下，与滤头640结合的下落阀600。滤头640具有入口管道602和出口管道604。滤头640通过该滤头上的螺纹622与过滤器650的出口相连。过滤器650具有壁653，该壁653界定了一个内腔，滤料663位于该内腔内。进入过滤器650的入口的流体必须通过滤料663到达中央柱635，该中央柱635与出口孔604流体连接。应当指出，过滤器650的顶面665没有任何用于接合所述阀600的底端630的接合机构。因此，没有安装兼容性过滤器时，阀600在流力作用下关闭。应当理解，在本发明的范围内可以预期的是，除了使用由流力关闭的下落阀600之外，也可使用其它阀。例如，可以使用前面讨论过的安装有弹簧的阀100、200。因此，当过滤器650与滤头640组装在一起时，该过滤器处于阻塞或停机状态，具有关闭的流体流通通道。

图16展示了与滤头640结合的下落阀600的使用，所述滤头与兼容性过滤器700组装在一起。相似部件用相同附图标记标注。兼容性过滤器700具有外壁713，该外壁713界定有内腔，该内腔内设有优选为环形的滤料725。如图16所示，兼容性过滤器700包括顶面715，该顶面715具有用于接合阀630的底端的接合机构782。该接合机构782为例如图19所示的突出构件。应当理解，在本发明的范围内可以预见的是，所述接合机构782也可以用多个臂或构件（例如图20中的臂或构件884）来代替。所述接合机构782与阀600的底端630接触。因此，阀600由突出构件782开启，从而允许流体从滤头640的入口602流到过滤器700。

过滤器700优选为旋转式过滤器。如图19所示，过滤器700的顶面715包括入口孔722。该入口孔722接纳流过入口602的流体，该流体将流过下落阀600的内部、流入位于过滤器700的顶面715上的入口孔722中。接着，所述流体必须流过环形滤料725、通过多个开口740进入中央柱735中。然后，流体通过过滤器700顶面715上的出口孔750流出。出口孔750的一部分优选包括内螺纹，该内螺纹与滤头640中央部分上的外螺纹622（见图18）相匹配。通过出口孔750后，流体流入滤头640的出口604，并流向发动机（例如，燃料流向燃烧室）。

图17展示了延伸在顶端620和底端630之间的下落阀600的一个更特别的实施例。特别地，所述下落阀610包括固定器部分690，该固定器部分可以使下落阀的安装更容易，并可通过形成在滤头640内的槽695将截止阀610固定在滤头640内。

图18更具体地展示了滤头640，图中用相同的附图标记来标注与前文中相似的部件。滤头640具有入口602，该入口602与至少部分位于该入口内的阀610流体连接。滤头640具有与阀610的固定器部分690相对应的槽695。阀610具有固定器部分690，该固定器部分690与滤头640的表面606中的槽695接合。滤头640优选包括用于连接至过滤器700的出口750的螺纹622。

图19展示了旋转式过滤器700的进一步细节。如图19所示，旋转式过滤器700包括突出构件782，该突出构件782绕顶面715的圆周部分伸出，所述顶面715包括多个入口孔722和一个出口孔750。外部突出构件782在垫圈的顶面上方、沿轴向向上延伸。

图20展示了与滤头640和旋转式过滤器800的一个不同实施例结合的下落阀610。同样，相似部件用相同的附图标记标注。滤头640包括入口602和出口604。滤头640还优选包括螺纹622，该螺纹622用于与旋转式过滤器800上的类似螺纹接合。阀610延伸于顶端620和底端630之间，并安装在滤头640出口602和过滤器800内的空心环的交叉处。过滤器800包括形成在顶面815上的多个入口孔822。顶面815上还形成有一个出口孔（图中未示出），该出口孔与滤头640的出口604相连。旋转式过滤器800的壁813界定了一个内腔，环形滤料825优选设置在该内腔中。因此，流体在滤头640的入口602内流动，先流过下落阀610，再流过旋转式过滤器800的入口孔822。接着，流体必须流过滤料825，经由中央柱835界定的多个开口840流入中央柱835。然后，流体从滤头640的出口604流出。如图20所示，通过从旋转式过滤器800的顶面处向上轴向延伸的多个臂或构件884中的至少一个的作用，下落阀610已经由第二（关闭）模态转变为第一（打开）模态。

从以上描述可以得知，当滤头中安装有阀100时，如果没有安装恰当的过滤器，所述阀将不允许燃料流向发动机。没有安装恰当的过滤器时，所述阀在关闭燃料通道的弹簧的作用下处于通常的关闭位置。当安装有恰当的过滤器时，该过滤器压缩所述弹簧并从而打开燃料通道。优选地，所述滤头内设置有一些特征部件如偏距销，这些特征部件能够阻止非兼容性过滤器的安装。如前所述，应当理解的是，所述弹簧优选为不与所述阀为一体，或者不与所述阀相连（但也可以这样），相反地，所述弹簧被保持在两个区域（一个区域位于阀上，一个区域位于滤头上）之间。过滤器的具有突起的头端部分优选为多个径向肋条，所述突起与阀的底端接合并将该底端向上压、使其顶住所述弹簧。设置一个肋条就足够了，该一个肋条可以设置在靠内或靠外的径向位置（或者位于这两个半径之间的位置），所述肋条与阀的底端接合，但不会受到来自任何偏距销的实质性干扰。

从上文可以得知，对于调节阀200，该阀优选用于引自燃料罐的生产线上。这样的调节阀200是有用的，因为当发动机内产生了过压时，该调节阀能将燃料送回燃料罐。还应当理解，所述弹簧210保持所述阀200开启，而不是阻止流动。当所述阀200在弹簧210的作用下离开阀座时，燃料绕过所述调节阀流动。

应当理解，本发明的各实施例也可以应用于燃料之外的其它流体，例如油。根据本发明的各实施例还可以推出，可以使用具有一个或多个突出在垫圈顶面上方的突出构件的旋转式过滤器。例如，对于金属旋转式过滤器，所述突出构件可以是固定环的延伸，或者附加环。所述突出构件可以是连续的环、不连续的环（例如多个弓形件）、指状或臂状构件，或者其它形状。作为另一实施例，对于一个复合过滤器，优选的突出构件为外部肋条形状。所述突出构件用于打开滤头内阀的液流通道。在一个实施例中，所述阀优选包括一个永久性固定的固定器和一个截止阀（或者其它类型的阀，这些阀内的流通通道可以被关闭）。所述固定器优选为永久性地固定至滤头的入口。优选地，本发明的过滤器和滤头的设计使得所述过滤器和滤头为一整体，从而防止或最小化不合规格和/或不恰当的过滤器的使用。

应当理解，本文所用技术术语在本发明的范围之内接近其涵义的预期，也就是说，可能正好表示预期涵义、非常接近所述预期涵义、或者稍微偏离所述预期涵义。

应当理解，除螺纹连接之外的连接方式也在本发明的范围之内，所述连接例如过滤器和滤头之间的连接。例如，所述连接可以是90°回转连接或卡口连接。

本发明的过滤器和/或过滤器组件有很多用途。例如，所述过滤器组件可用于：其它农业设备、建筑设备、集材机、装货机、其它越野车、重型卡车、汽车以及其它车辆、需要液压过滤的工业机器、以及需要进行流体过滤的所有其它设备或机械装置。此外，所述过滤器组件可以用于从多种不同流体中除去杂质。液态流体的例子包括液压油、发动机润滑油、柴油、汽油、发动机冷却液、自动传动液，以及其它类型的流体。所述过滤器组件也可以与气态流体例如空气和废气一起使用。

虽然附图和具体实施方式部分已对本发明进行了详细的描述和说明，但是应当理解，这些描述和说明不应构成对本发明范围的限制，而只能被当成是本发明的优选实施例，在本发明的精神之内可对这些实施例进行修改，这些修改仍应属于本发明的保护范围。应当理解，本文中用“优选”、“最好”等词语修饰的技术特征是可取的，但并不是必须的，没有这些技术特征的实施例也在本发明的保护范围之内，所述保护范围由权利要求界定。在阅读权利要求书时，应当明白，诸如“一个”、“至少一个”或者“至少一部分”之类的词语，除非有特别说明，否则不代表限定权利要求为仅仅一项。当使用了“至少一部分”和/或“一部分”之类的说法时，除非有特别说明，均指包括项目的一部分和/或整个项目。

Claims (5)

1.用于发动机流体的过滤器，包括：

适于过滤发动机流体的基本为环形的滤料，该滤料具有第一末端；

被所述滤料环绕的中央柱，该中央柱包括多个开口，该多个开口使得经滤料过滤过的发动机流体能够流入所述中央柱的内部；

与滤料的第一末端相连的端板，该端板具有顶面和底面和位于该端板中的流体出口，该流体出口将所述中央柱的内部与所述过滤器的外部流体连接；并且

所述顶面界定了第一阀接合机构，该第一阀接合机构在与所述流体出口径向隔开的位置、相对于所述端板沿轴向向上伸出，所述第一阀接合机构基本覆盖了所述端板的顶面的圆周部分，且该第一阀接合机构围绕着所述流体出口。

2.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于：还包括第二阀接合机构，该第二阀接合机构在与所述流体出口径向隔开的位置、相对于所述端板沿轴向向上伸出，所述第二阀接合机构基本覆盖了所述端板的顶面的圆周部分，其中，所述第一阀接合机构在第一半径处，所述第二阀接合机构在第二半径处，所述第二半径大于所述第一半径。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器，其特征在于：所述第一阀接合机构和所述第二阀接合机构包括肋条。

4.根据权利要求3所述的过滤器，其特征在于：所述肋条为连续或不连续的环形。

5.根据权利要求1所述的过滤器，其特征在于：还包括在其第一末端上开口的罐，该罐具有界定了内腔的壁，所述滤料被放置在所述内腔中，所述第一阀接合机构伸出在所述罐的所述第一末端的上方，且所述罐包括用于连接该罐和滤头的机构。

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