CN110769913B - 带有扭锁和/或滑动活塞的过滤元件、组件和方法 - Google Patents

带有扭锁和/或滑动活塞的过滤元件、组件和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种过滤组件,其包括过滤器料筒和过滤器头,所述过滤组件具有针对液体过滤、诸如在一实施例中为发动机燃料过滤的特定应用。过滤器料筒可包括螺纹和扭锁制动部,以提供向过滤器头的扭转和锁定安装。单独地,过滤器料筒可以包括可滑动的活塞,所述活塞可以在操作期间通过施加液体压力而被加压,所述液体压力可向过滤器头施加轴向力以加载螺纹并将过滤器料筒的螺纹附接刚性和/或固有频率增加至更期望的水平,并且从而限制振动冲击。

Description

带有扭锁和/或滑动活塞的过滤元件、组件和方法
技术领域
本申请总体上涉及液体过滤器及液体过滤组件,且更具体地,涉及这样的液体过滤器和液体过滤组件中的扭转锁定制动布置结构、加压布置结构和/或过滤器料筒结构构造。
背景技术
液体过滤器比如滤油器或燃料过滤器是本领域熟知的。这样的液体过滤器常常呈料筒的形式,料筒包括上壳体构件和下壳体构件,上壳体构件和下壳体构件连结在一起,以形成过滤器壳体并将过滤媒介封装在过滤器壳体中。这样的液体过滤器示例包括以下的美国专利公开:题为“Fuel Filter Cartridge and Method of Construction Thereof”的美国公开号2015/0090653;题为“Filter Cartridge Assembly and Method of ManufactureTherefor”的美国专利号9,067,156;题为“Filter Cartridge with Grommet Springs”的美国专利号6,755,308;题为“Filter Cartridge Incorporating a PeripheralCompatibility Matrix”的美国公开号2004/0084363;题为“Eccentric InterfaceRetention System for a Filter Cartridge”的美国公开号2004/0084362;题为“BaseReceptacle with a Fixed Retainer for Filter Cartridge Incorporating aPeripheral Compatibility Matrix”的美国公开号2004/0084361;题为“Ecological FuelFilter Cartridge and Element”的美国公开号2002/0014452;题为“Filter CartridgeRetention System”的美国专利号6,187,188;题为“Base/Cartridge Location and KeySystem for Fuel Filter Assembly”的美国专利号5,837,137;题为“Fuel FilterCartridge”的美国专利号5,766,463;题为“Filter Base Assembly”的美国专利号5,474,676;以及题为“Filter Cartridge Housing Attachment Systems”的美国公开号2009/0078626。这些专利记录被转让给本受让人或本受让人的分支机构。如这些专利记录中所示的,这些燃料过滤器通常包括过滤器壳体,过滤器壳体包括上构件和下构件,上构件和下构件永久地或可移除地连结在一起,以将过滤媒介封装在过滤器壳体中。在这些专利记录的一些中,两个金属罐通过滚缝连接形成过滤器壳体,然后,过滤器料筒的过滤器壳体于是可通过过滤器头的单独的套环构件附连到过滤器头安装基座。在其它这样的情况中,过滤器自身上可存在过滤器螺纹,过滤器螺纹允许过滤器扭转、旋转地移动以附连到过滤器头。
在利用过滤器上这样的螺纹来实施过滤器的扭转的实例中,期望的是,防止过滤器卸下或者防止过滤器变得与过滤器头分离。对应地,为了提供这样的过滤器,可参考题为“Filter Element and Filter Assembly Including Locking Mechanism”的美国专利号8,057,669(也被转让给本受让人或本受让人的分支机构),包括该美国专利的比如在例如图64至图66处的某些实施例,这些图示出了一种过滤器料筒,该过滤器料筒包括下构件和上构件,下构件包括螺纹,上构件包括扭锁制动部。下构件和上构件借由在这两个部件之间的有键界面处的键、以预定的取向键联接并定位记录(clock)。上构件包括扭锁制动部。为了使上构件和下构件连接在一起,过滤器包括外脊,所述外脊形成竖直直立且轴向延伸的壁,该壁支撑外密封构件。外密封构件与过滤器头基座接合,并防止流体在盖的外周边与下壳体构件的侧壁的内表面之间传递。
虽然带有诸如美国专利第8,057,669号所示的锁定制动部的构造提供了特定益处,比如确切的扭转锁定,本文提出了诸如以下发明内容部分中所概述的改进。本文还提出了其它的发明方面。
发明内容
一个独特的方面涉及一种包括可移动活塞构件的过滤器料筒。例如,所述过滤器料筒可包括筒罐,所述筒罐具有开口端和与所述开口端相反的第二筒罐端。所述活塞由所述筒罐携载。所述活塞提供盖,所述盖盖住开口端以在筒罐中提供过滤室。所述活塞相对于所述筒罐具有一滑动移动范围。通过开口端的入口端口设置成穿过活塞,用于接收未过滤的流体,并且出口端口也通过开口端,用于返回经过滤的流体。过滤媒介在过滤室中并沿着从所述入口端口延伸到所述出口端口的流体流路径延伸,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间。
在特别的实施例中,扭锁制动部布置在所述活塞上并由此相对于所述筒罐可移动。
在特别的实施例中,所述活塞包括外部圆形面和围绕所述外部圆形面的外周表面。所述外周表面沿着所述筒罐的内周表面可滑动地设置。所述扭锁制动部包括形成在所述外部圆形面中的至少一个凹陷。
例如,在一实施例中,所述至少一个凹陷为楔形部的形式。
在特别的实施例中,弹簧构件位于所述筒罐中,所述弹簧构件布置成将所述活塞偏压远离所述第二筒罐端。
在特别的实施例中,卡扣(catch)设置在所述开口端处并将所述活塞保持至所述筒罐。所述弹簧构件推压所述活塞与所述卡扣抵接。所述活塞具有与所述筒罐的内环形表面滑动接触的外环形表面。
在一示例中,所述卡扣包括用于轴向保持所述活塞的狭槽构造,所述狭槽构造沿着所述内环形表面限定。另一示例包括针对所述卡扣或如公开的其它这种示例的卡合机构保持。
例如,在一实施例中的狭槽构造可包括:第一轴向延伸的狭槽部分,其被限定成延伸穿过所述筒罐在开口端处的终止边缘;第二轴向延伸的狭槽部分,其与所述第一轴向延伸的狭槽部分成间隔关系,所述筒罐在所述终止边缘和所述第二轴向延伸的狭槽部分之间限定抵接止动部分;以及径向延伸的狭槽部分,其以与所述终止边缘轴向间隔的关系将所述第一轴向延伸的狭槽部分和所述第二轴向延伸的狭槽部分连接。另外,所述活塞可包括在所述狭槽构造中可滑动的保持突片。所述保持突片可安装成穿过所述第一轴向延伸的狭槽部分、沿着所述径向延伸的狭槽部分并进入所述第二轴向延伸的狭槽部分中,所述抵接止动部分布置成使所述保持突片在所述第二轴向延伸的狭槽部分中止动,从而将所述活塞轴向保持至所述筒罐。
在特别的实施例中,所述卡扣包括桩柱,所述桩柱被布置成在轴向上或在旋转方面约束所述活塞,从而利用所述卡扣将所述活塞轴向保持至所述筒罐。
在特别的实施例中,安装螺纹由所述筒罐提供。
在特别的实施例中,所述料筒包括过滤元件,所述过滤元件包含过滤媒介。所述过滤元件定位于所述筒罐中并且包括:具有第一媒介端和第二媒介端的过滤媒介环;第一端盖,所述第一端盖密封地结合到第一媒介端并且相对于所述活塞间隔地定位,其中在所述第一端盖和所述活塞之间设置流体流路径;以及第二端盖,所述第二端盖密封地结合到所述过滤媒介环的第二媒介端。
在特别的实施例中,环形弹簧室限定在所述第一端盖与所述活塞之间。螺旋弹簧布置在所述环形弹簧室中并且将所述活塞偏压远离所述过滤元件。
在特别的实施例中,所述第一端盖是开口端盖并且包括用于密封地结合到所述第一端的环形部以及从所述环形部轴向延伸的鼻嘴部。所述鼻嘴部提供所述出口端口并延伸穿过所述活塞。所述活塞限定了围绕所述鼻嘴部的中心活塞开口并限定了所述入口端口。
在特别的实施例中,径向向外指向的径向密封件定位在所述鼻嘴部上;以及径向向内指向的径向密封件沿着所述中心活塞开口定位。
在特别的实施例中,所述筒罐限定环形坐置表面,多个定位翅片沿着所述第一端盖的外周边。所述定位翅片坐置于所述环形坐置表面上。
在特别的实施例中,环形垫圈在所述活塞的外周表面与所述筒罐的内周表面之间密封。
另一独特的方面涉及一种包含过滤器料筒的过滤组件。这种组件包括可移除地连接到所述过滤器料筒的过滤器头。所述过滤器头包括:基座部和环形边沿部。所述基座部包括未过滤的入口和经过滤的出口,所述未过滤的入口与过滤器料筒在过滤媒介上游的入口端口流体连通,过滤器出口与过滤器料筒在过滤媒介下游的出口端口流体连通。所述边沿部利用在所述环形边沿部和所述过滤器料筒之间的螺纹连接接收所述过滤器料筒,其中所述料筒的活塞布置成轴向抵接所述基座部。
在特别的实施例中,所述过滤器料筒和过滤器头被构造和布置成使得,当所述过滤器料筒被加压至至少2Bar且不大于6Bar的压力点时,所述活塞以至少200磅的力轴向抵接所述基座部,从而使所述过滤组件成为刚性体,以在所述压力点处实现大于200Hz的固有频率。
在特别的实施例中,互锁的第一扭锁制动部和第二扭锁制动部分别设置在所述基座部和所述活塞上。
在特别的实施例中,在所述基座部上的第一扭锁制动部是固定的静止突起。
例如,所述活塞上的第二扭锁制动部可为凹陷的形式,并且其中,弹簧将所述活塞向所述基座部轴向地推压,所述弹簧提供介于50磅与100磅之间的力。
在特别的实施例中,所述过滤器头包括提供用于流体接口的外筒形壁和内筒形壁。在所述过滤器头内,所述未过滤的入口通连(ported)至在所述外筒形壁和内筒形壁之间限定的流体环形部,并且所述经过滤的出口通连至在所述内筒形壁内限定的中心腔。
在特别的实施例中,在安装状态下,所述活塞被接收在于所述过滤器头的外筒形壁与环形边沿部之间限定的环形接收部区域中。所述活塞具有与所述外筒形壁接合的垫圈。另外,所述过滤器料筒可包括提供过滤媒介并容纳在筒罐中的内部过滤元件,所述内部过滤元件具有延伸穿过所述活塞的鼻嘴部并具有与所述过滤器头的内筒形壁接合的垫圈。
另一独特的方面还涉及一种使用带有过滤器头的过滤器料筒的方法,包括:旋拧所述过滤器料筒以将所述过滤器料筒固定至所述过滤器头;在旋拧接合期间,将分别设置在过滤器头和过滤器料筒上的对应的第一扭锁制动部和第二扭锁制动部进行接合;以及用液体加压所述过滤器料筒,以对所述过滤器料筒上的可移动活塞加压,其中所述可移动活塞抵抗所述过滤器头施加轴向力。
在特别的实施例中,所述方法还包括在所述扭转接合期间相对于所述过滤器料筒的其余部分移动在所述过滤器料筒上设置的所述第二扭锁制动部,以提供用于在所述过滤器头和所述过滤器料筒之间的扭转锁定。
在特别的实施例中,这样的移动步骤是借助于所述过滤器料筒上的所述可移动活塞,所述过滤器料筒包括弹簧,所述弹簧朝向所述过滤器头推压所述可移动活塞并且从而推压所述第二扭锁制动部。所述方法还包括使所述第一扭锁制动部和所述第二扭锁制动部脱离接合,以允许利用向所述过滤器料筒施加2至12英尺磅之间的扭矩将所述过滤器料筒从所述过滤器头移除。
在特别的实施例中,这样的加压可产生至少2Bar的压力,以转而在所述过滤器料筒和所述过滤器头之间产生至少200磅的力。
另一发明性的方面涉及过滤器料筒上独特的扭锁布置结构。所述过滤器料筒可包括过滤器壳体,所述过滤器壳体具有第一端和第二端以及在所述第一端和所述第二端之间延伸的环形侧壁,其中所述第一端具有第一环形端壁。流体流接口在所述第一端处,所述流体流接口包括用于接收未过滤的流体的入口端口和用于使经过滤的流体返回的出口端口。由所述过滤器壳体提供螺纹。过滤媒介在所述过滤器壳体中并沿着从所述入口端口到所述出口端口地穿过所述过滤器壳体的流体流路径布置,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间。在所述第一端处布置有扭锁制动部,所述扭锁制动部为形成在所述第一环形端壁中的至少一个凹陷的形式。
在特别的实施例中,至少一个凹陷中的每个凹陷包括工作表面区域,所述工作表面区域具有在3至11毫米之间的最大周向厚度、在2至23毫米之间的径向跨度、在2至10毫米之间的轴向深度。
在特别的实施例中,所述至少一个凹陷中的至少三个凹陷以成角度间隔的关系设置在所述第一环形端壁周围。
这样的过滤器料筒可与具有对应的扭锁制动部的过滤器头一起使用。所述过滤器料筒可进一步包括沿着所述第一环形端壁并且周向上在相邻的凹陷之间限定的平坦区域。在螺纹附接以及引导安装到相邻凹陷中的过程中使用时,所述平坦区域可使对应的扭锁制动部沿着其行进。
在特别的实施例中,所述至少一个凹陷中的每一个凹陷为朝向所述第二端突伸的楔形凹槽的形式。
在特别的实施例中,所述过滤器壳体包括固定在一起的基板和筒罐,所述筒罐提供所述螺纹,并且所述基板提供所述扭锁制动部。
在特别的实施例中,所述基板与所述筒罐以预定的角度取向固定,以相对于所述扭锁制动部定位记录所述螺纹。
在特别的实施例中,所述基板可滑动地保持至所述筒罐,并且相对于所述筒罐可在一轴向移动范围内轴向地移动,由此所述扭锁制动部相对于所述螺纹可移动。所述基板的轴向移动范围受到筒罐上的卡扣的限制,所述卡扣将所述基板轴向保持至所述筒罐。
在特别的实施例中,过滤元件容纳所述过滤媒介。所述过滤元件利用弹簧布置在所述过滤器壳体中,所述弹簧作用于所述过滤元件和所述基板,使得所述基板相对于所述筒罐可通过所述弹簧的伸长或压缩而移动。
在特别的实施例中,所述弹簧处于靠近所述第一端的压缩状态,并且在所述过滤元件和所述基板之间被轴向压缩。
另一个方面涉及扭锁过滤器料筒中的卡扣保持。所述过滤器料筒包括过滤器壳体,其包含基板和筒罐,其中所述基板可滑动地保持至所述筒罐,并且相对于筒罐可在一轴向移动范围内轴向地移动。筒罐上的卡扣将所述基板轴向保持至所述筒罐,所述卡扣布置成防止从所述筒罐移除所述基板。流体流接口穿过所述壳体,所述流体流接口包括用于接收未过滤的流体的入口端口和用于使经过滤的流体返回的出口端口。由所述筒罐提供螺纹。过滤媒介在所述过滤器壳体中并沿着从所述入口端口到所述出口端口地穿过所述过滤器壳体的流体流路径布置,所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间。在所述基板上设置扭锁制动部,由此所述扭锁制动部相对于所述螺纹可移动,所述轴向移动范围受到所述卡扣的限制。
在特别的实施例中,弹簧由所述过滤器壳体携载,所述弹簧作用于所述基板并且将所述基板向所述料筒推压。
在特别的实施例中,所述轴向移动范围由轴向间隔开的第一轴向止动件和第二轴向止动件限定,所述卡扣提供所述第一轴向止动件。
在特别的实施例中,所述卡扣包括用于轴向保持所述基板的狭槽构造。这样的狭槽构造可为如本文描述的那些示例。
在特别的实施例中,所述卡扣可包括桩柱,所述桩柱被布置成在轴向上或在旋转方面约束所述活塞,从而利用所述卡扣将所述活塞轴向保持至所述筒罐。
在特别的实施例中,轴向移动范围被限制在4至15毫米之间(在优选实施例中更通常是在5至10毫米之间)的跨度。
在特别的实施例中,过滤器料筒具有新的壳体盖保持方面。这样的料筒可包括筒罐和盖,所述筒罐具有开口端和与所述开口端相反的第二筒罐端,所述盖盖住所述开口端以在所述筒罐中提供过滤室。入口端口通过所述开口端,用于接收通过所述盖提供的未过滤的流体,并且出口端口通过所述开口端,用于返回经过滤的流体。过滤媒介在过滤室中并沿着从所述入口端口延伸到所述出口端口的流体流路径延伸,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间。卡扣设置在所述开口端处并且将所述盖保持至所述筒罐。所述卡扣包括选自如下组的至少一个构件,所述组包括:形成到筒罐中的桩柱、附接至筒罐的桩柱、以及形成到筒罐中的弹性卡合部。这样的卡扣构件被布置成约束所述盖,使得所述卡扣将所述盖轴向保持至所述筒罐。
在特别的实施例中,所述筒罐是塑料的。
在特别的实施例中,所述至少一个卡扣构件为形成到所述筒罐中的桩柱的形式,所述桩柱包括形成到所述筒罐中的热变形的桩柱突起。
在特别的实施例中,所述卡扣包括用于轴向地保持所述盖的狭槽构造,所述狭槽构造沿着所述内环形表面限定并且包括,所述狭槽构造朝向所述筒罐的终止边缘延伸使得所述盖包括可在所述狭槽构造中滑动的保持突片。所述热变形的桩柱突起延伸到所述狭槽构造中,并且将所述保持突片捕获在所述狭槽构造中。
在一示例中,所述狭槽构造包括具有狭槽底部的轴向延伸的狭槽,所述保持突片被捕获在所述热变形的桩柱突起和所述狭槽底部之间。所述热变形的桩柱突起被形成到所述轴向延伸的狭槽中。
在另一示例中,所述狭槽构造包括:(a)第一轴向延伸的狭槽部分,其被限定成延伸穿过所述筒罐的在开口端处的终止边缘;(b)第二轴向延伸的狭槽部分,其与所述第一轴向延伸的狭槽部分成间隔关系,所述筒罐在所述终止边缘和所述第二轴向延伸的狭槽部分之间限定抵接止动部分;以及(c)径向延伸的狭槽部分,其以与所述终止边缘轴向间隔的关系将所述第一轴向延伸的狭槽部分和所述第二轴向延伸的狭槽部分连接。所述保持突片可安装成穿过所述第一轴向延伸的狭槽部分、沿着所述径向延伸的狭槽部分并进入所述第二轴向延伸的狭槽部分中,所述抵接止动部分布置成使所述保持突片在所述第二轴向延伸的狭槽部分中止动,从而将所述盖轴向保持至所述筒罐。
在这样的示例中,所述热变形的桩柱突起可形成在所述径向延伸的狭槽部分中。
在特别的实施例中,由所述筒罐提供安装螺纹。
在特别的实施例以及另一个实施例中,所述至少一个构件为形成在所述筒罐中的弹性卡合部的形式。
在这样的弹性卡合部的示例中,所述至少一个卡扣构件包括多个指状突起,所述多个指状突起形成在所述筒罐的实心环形部的终止端处并且从所述终止端轴向延伸。所述指状突起径向上向内和向外是柔性的并且包含背离所述实心环形部的凸轮安装表面和面向所述实心环形部的卡扣凸缘。所述盖具有被配置成与所述凸轮安装表面接合的外周边。所述卡扣凸缘适于促进卡合作用安装和保持。
在特别的实施例中,所述筒罐中的弹簧构件推压所述盖朝向与所述卡扣抵接。
在这样的示例中,料筒可具有过滤元件,所述过滤元件包含过滤媒介,其中所述过滤元件定位于所述筒罐中并包括:具有第一媒介端和第二媒介端的过滤媒介环;第一端盖,所述第一端盖密封地结合到第一媒介端并且相对于所述活塞间隔地定位,其中在所述第一端盖和所述盖之间设置流体流路径;以及第二端盖,所述第二端盖密封地结合到所述过滤媒介环的第二媒介端。
通过以下结合附图的详细描述,本发明的其它方面、目的和优点将变得更加明显。
附图说明
结合在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的若干方面,并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
图1是根据第一图示实施例的包括过滤器料筒和过滤器头的过滤组件的等距视图;
图2是图1所示的过滤组件中单独采用的过滤器料筒的等距视图,部分地示意性地示出了热变形的桩柱作为用于轴向活塞保持的卡扣机构;
图3是图2所示的过滤器料筒的部件的分解等距组装图;
图4是竖直通过图1所示的过滤组件并且通过其中心轴线所获取的截面图,过滤器料筒被示出处于刚好在扭转附接之前的状态下被接收但尚未插入过滤器料筒的位置;
图5是沿相对于图4的不同平面获取的另一截面图,但还是竖直截面图并且沿着中心轴线穿过图1中所示的过滤组件,且以与图4不同的状态示出,过滤器料筒现在被插入过滤器头中,利用扭锁接合将过滤器料筒扭转锁定至过滤器头;
图6是根据第二图示实施例的在过滤器料筒的筒罐中示出的替代桩柱位置的等距视图,未示出过滤器料筒的其余内容物以更好地示出桩柱;
图7是根据图6的第二图示实施例的这种过滤器料筒的等距截面图,带有图示的附加过滤器料筒部件;
图8是从略有不同的角度获取的图7所示的过滤器料筒的一部分的放大截面图;
图9是也类似于第一实施例的、用于过滤器料筒的筒罐的第三图示实施例的等距视图,但是从筒罐移除过滤器料筒部件以更好地示出桩柱各方面;
图10是图9的第三图示实施例的等距视图,但示出了其余的过滤器料筒部件;
图11是在通过图10中所示的过滤器料筒的中心轴线的平面周围获取的等距视图和截面图;
图12是过滤器料筒的第四图示实施例,其中卡扣机构包括卡合部,例如轴向延伸的卡合指;
图13是沿通过图12中所示的过滤器料筒的中心轴线的平面获取的等距截面图;
图14是在图12的过滤器料筒中使用的筒罐的等距视图;
图15是从侧面视角并以截面方式获取的筒罐的上部的放大图,其中省略了筒罐的下部。
尽管将结合特定优选实施例描述本发明,但是无意将其限制于那些实施例。相反,意图是覆盖所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内所包括的所有替代、修改和等同形式。
具体实施方式
转向图1至图5,本发明的图示实施例已经示出为过滤组件10,其包括过滤器料筒12,过滤器料筒12通过扭锁连接可移除地连接至过滤器头14。该过滤组件,包括其过滤器料筒,提供了若干特征,这些特征可以如下所述地单独使用或组合使用,包括扭转锁定以防止过滤器料筒12从过滤器头14意外脱离,过滤器料筒加压以增加过滤器料筒12和过滤器头之间的轴向负载以提供作用在过滤器头和过滤器料筒之间的螺纹上的轴向力,以提供刚性和更高的第一固有频率。料筒12还可包括改进的扭锁制动部特征,例如,提供扭锁制动部在过滤器料筒上与过滤器头相反的运动。下面将讨论可以独立使用或组合使用的这些各种特征。
为了首先提供组成部件的总体概况,首先将要注意过滤器头14的总体细节。如图1、图4至图5所示,过滤器头14总体包括基座部16和环形边沿部18,该环形边沿部18从基座部16在其外周边处突伸。基座部16包括未过滤的入口20和经过滤的出口22,它们中的每一个可以是如图所示的从基座部16的本体突伸并且可以联接至流体软管的管状连接器配件。例如,入口配件和出口配件可以连接至入口燃料软管和出口燃料软管,所述入口燃料软管在经过滤的入口20处接收来自发动机的燃料箱的燃料,所述出口燃料软管从过滤器出口22通向用于燃烧的发动机。以这种方式,在用于诸如车辆燃料过滤系统的适当应用中,入口20和出口22提供液体流入过滤组件10和流出该过滤组件。
在过滤器头14中,边沿部和基座部一起限定了筒形的接收部24,该接收部的尺寸设计成接收过滤器料筒12的上端,如图所示。边沿部包括螺纹,该螺纹包括例如一对接收螺纹26。如图所示,这些接收螺纹26可以形成为沿着环形边沿部18的内周限定的螺纹槽。这些接收螺纹26提供螺纹坡道并因此适于并构造成接收过滤器料筒12的对应螺纹。例如,在该实施例中,由过滤器料筒12的外表面并沿着该外表面提供一对突起螺纹28以提供这种过滤器料筒螺纹。接收螺纹26和突起螺纹28之间的接合用于将过滤器料筒12轴向保持至过滤器头14,并且有利于过滤器头与过滤器料筒之间的扭转接合和脱离接合。优选地,以角度间隔的关系设置一个以上的螺纹,该螺纹可以导致如图所示的1/2转类型(1/2-turn-type)的元件,尽管可以预见的是,过滤器料筒可以是1/3转、1/4转或3/4转,但在更优选的实施例中,扭转运动优选小于360°。
转到过滤器料筒的一些总体细节,可以看到如图2至图3所示的过滤器料筒12总体包括过滤器壳体30,该过滤器壳体30包括一对相反的第一端部和第二端部以及在相反的端部之间延伸的筒形侧壁。例如,图示实施例中的过滤器壳体由基板32和筒罐34提供,所述基板和筒罐提供了上壳体构件和下壳体构件。筒罐34具有开口端36和与该开口端相反的第二筒罐端38。第二筒罐端优选地例如被如图所示的拱顶壁封闭,但是可替代地可以包括开口,以便于附接到集水杯(未示出)或排流旋塞阀(未示出)。
基板32(在本文中也称为活塞)提供了盖,其盖住了筒罐34的开口端36。筒罐和/或过滤器壳体在其中限定了过滤室40,该过滤室40可以容置用于流体过滤目的的合适的过滤媒介42。
为了提供与过滤器头14的流体连接,还提供了通过过滤器壳体的流体流接口,该流体流接口包括入口端口44和出口端口46。入口端口44通连穿过开口端,以接收未过滤的流体。类似地,出口端口46通连穿过开口端,以使经过滤的流体返回至过滤器头。
过滤媒介42沿着从入口端口44延伸穿过过滤室40并到达出口端口44的流体流路径串联布置,从而使得从入口端口流向出口端口的液体被引导通过过滤媒介以进行过滤以例如在燃料过滤的情况下去除不需要的污染物,诸如颗粒和/或水滴。
典型地,过滤媒介42由过滤元件48提供,如图所示,该过滤元件可以根据需要与过滤器壳体分离。例如,过滤媒介被示为容纳在筒罐34内并且被基板32包封并且不可移除地容置在过滤室40内。
在更典型的实施例中,过滤元件可包括过滤媒介42的管状环50,该管状环带有第一环形媒介端和第二环形媒介端。过滤媒介42的环50通常是打褶的环并且在形状上可以是筒形的。以这种方式,过滤媒介的环50限定了内部清洁室52。媒介端被盖住。为了封盖,过滤元件48可包括在第一媒介端的第一端盖,例如开口端盖54,以及在第二媒介端的第二端盖,例如封闭端盖56。相应的端盖54、56被密封地结合到相应的媒介端,例如通过在相反的端部提供的对应的灌封孔中用合适的粘合剂例如塑料溶胶进行灌封的方式,或者通过直接嵌入到盖中的方法或其它合适的方法。
虽然在所示的实施例中并且作为优选的是,过滤元件48完全容纳在过滤器壳体30内,但是可替代地,在一些实施例中,第一端盖(例如开口端盖54)可以形成所述基板或作为基板32的一部分以提供扭转锁定,从而形成过滤器壳体的一部分。例如,基板32和开口端盖54可以组合成一个元件,以提供用于过滤器壳体30的盖,该盖盖住筒罐的开口端,其中弹簧元件(在下文中描述)不定位于开口端处,而是定位在筒罐的拱顶端处,并且作用于过滤元件的底端,以便于加载方面。
再次返回到带有分离的基板和过滤元件组成部分的所示实施例,过滤器料筒12还包括环形弹簧室58,该环形弹簧室58限定在开口端盖54和基板32之间。弹簧室58容置弹簧,例如螺旋弹簧60(或替代地波形弹簧或其它合适的弹簧,这里的弹簧包括施加偏压力的合适的弹性构件)。弹簧60以在过滤元件48和基板32之间的压缩状态设置在弹簧室58中,所述压缩状态推压和偏压基板32远离过滤元件48并从而远离第二筒罐端38(例如,远离如图所示的拱顶端)。以这种方式,基板32可利用弹簧的作用以及抵抗弹簧的作用而运动,并且还可以用作上面提到的活塞。
关于进一步的过滤元件细节,开口端盖54包括环形部62和鼻嘴部64,所述鼻嘴部从环形部延伸并穿过基板32中的中心开口66以提供过滤器料筒的流体流接口的一部分。具体地,鼻嘴部64限定并提供了过滤器料筒的出口端口46,而基板32及其围绕鼻嘴部64的中心开口66限定了环形部并限定了入口端口44。
为了防止从旁边泄漏,径向向外指向的径向密封件68定位在鼻嘴部64上,并且径向向内指向的径向密封件70沿着中心活塞开口66定位。这些密封件68、70中的每一个可以通过单独的O形环垫圈提供,如图3至图5所示,所述O形环垫圈位于在鼻嘴部68和中心开口66上设置的对应安装凹槽中。
尽管螺旋弹簧60如图所示向上推压基板32(例如,根据图中使用的取向,如图所示,基板处于顶端),螺旋弹簧也朝着第二筒罐端38向下推压过滤元件。过滤元件48可以在第二筒罐端38上触底,但是更优选地,筒罐限定环形的坐置表面,例如由靠近开口端的肩部凸缘72提供。此外,过滤元件48的开口端盖54沿其外周边可包括定位翅片74。定位翅片74坐置在由凸缘72提供的环形坐置表面上,并从而在过滤元件和筒罐之间提供轴向支撑抵接。这提供了用于支撑螺旋弹簧60的平台或基座,从而使所述螺旋弹簧可以作用在基板32上,并推压基板远离过滤元件和第二筒罐端38二者。
此外,定位翅片74优选地围绕内部过滤元件以规则的间隔有角度地间隔开,并且用于引导过滤元件48并将该过滤元件相对于中心过滤器轴线78同心地定位在筒罐34内,以相对于过滤器头上的对应结构更好地对准入口端口和出口端口。此外,翅片74径向延伸以在相邻翅片之间提供流动通道,以允许流体轴向流过翅片并沿着过滤元件48的外部流动。
利用该料筒端口布置结构,过滤器料筒12的出口端口46和入口端口44被布置成与过滤器头14上对应的流体流接口结构密封地接合。例如,过滤器头14包括为该头部提供了流体流接口的外筒形壁78和内筒形壁80。在过滤器头内,未过滤的入口通连至在外筒形壁78和内筒形壁80之间限定的流体环形部,从而提供将流体引导到过滤器料筒12的入口端口44。此外,经过滤的出口通连至在内筒形壁80内限定的中心腔,从而提供使流体从过滤器料筒12的出口端口46返回。
可以看出,过滤器料筒的对应密封件68、70与过滤器头的对应内筒形壁80和外筒形壁78接合,以将料筒入口端口44与未过滤的入口20密封联接以及将料筒出口端口46和过滤器头的经过滤的出口22密封联接。
例如,可以看出,由鼻嘴部64携载的径向密封件68径向向外抵靠内筒形壁80地密封,而由基板32的中心开口66携载的密封件70径向向内抵靠外筒形壁78地密封接合。在安装过程中,外筒形壁78被接收在基板32的中心开口70中,而鼻嘴部64被接收在内筒形壁80的中心腔室端中。这提供了过滤器头和过滤器料筒之间的流体联接和密封。
利用流体连接,未过滤的流体可以通过过滤器头14的未过滤入口20进入,被引导通过过滤器料筒的入口端口44并进入在径向上形成在筒罐34和内部过滤元件48之间的外筒形未过滤室82。此时,未过滤的流体可以径向流过过滤媒介(可以是打褶的过滤媒介)的环50,并流入内部清洁室52,借助所述内部清洁室,未过滤的流体通过经过过滤媒介而变得洁净,以使清洁流体容纳在内部清洁室52中。内部清洁室52被连接通过开口端盖54以及通过鼻嘴部64的中心开口地连接通过该鼻嘴部,以将经过滤的流体在能够返回至过滤器头14的已过滤出口22之处返回至过滤器头。
如所提及的,基板32还可以用作活塞,该活塞相对于筒罐34具有一定范围的轴向滑动移动。该轴向滑动移动抵抗如上所述容纳在筒罐34中的弹簧60的作用。为了抵消由弹簧60提供的轴向力,过滤器料筒12可以进一步包括设置在开口端36处的卡扣84,该卡扣84可以采取各种形式中的一种。弹簧60被布置成推压基板32以抵接卡扣84,从而抵抗弹簧60的作用将基板32轴向保持至筒罐34。可以看出,基板具有形式为筒形表面的外环形表面,该外环形表面与筒罐的对应内环形表面和筒形内表面滑动接触。这样的筒形滑动接口表面总体上可以在附图标记86处看到。
在图2中示意性地示出了卡扣84的一种形式,其可包括桩柱88,桩柱88布置在基板32的外部轴向向外面的上方,以将基板32轴向保持在筒罐34上。例如,桩柱88可通过使筒罐34在基板32上方的开口端36处的一部分热变形例如超声变形而形成。替代地,桩柱可以是一些紧固件、卡环或附接在筒罐34的开口端36处的其它装置。在任何情况下,这样的桩柱88可以是永久的,这样做需要付出巨大的努力以移除基板32和内部过滤元件48。例如,如果桩柱被超声变形,则需要毁坏桩柱,例如折断点,以移除那些结构,但是在这种情况下,这样的桩柱尽管如此被视为永久保留。优选永久保持以避免内部过滤元件48的意外移除或基板32的意外拆卸。
另外,卡扣84还可以附加地或可替代地包括用于轴向地保持基板32的狭槽构造。这种狭槽构造90在图3中详细示出,但是也在图4和图5中示出,其中狭槽构造90布置成与在基板32的外周边处设置的对应保持突片92相互作用。
例如,狭槽构造90可包括第一轴向延伸的狭槽部分94,该狭槽部分94延伸穿过筒罐34的在开口端处的终止边缘96。此外,第二轴向延伸的狭槽部分98设置成相对于中心轴线76与所述第一轴向延伸的狭槽部分94成角度间隔的关系。然而,该第二狭槽部分98不延伸穿过终止边缘96,而是筒罐34在终止边缘96和第二狭槽部分98之间限定了抵接止动部分100。此外,径向延伸的狭槽部分102将第一狭槽部分94和第二狭槽部分98连接。该径向狭槽部分102与终止边缘96轴向间隔开。
在该狭槽构造90中,可穿过第一轴向延伸的狭槽部分96安装保持突片92(通常为多个保持突片92和处于不同角度位置的对应狭槽,但是为了简单起见,将描述一个),然后保持突片可触底到径向延伸的狭槽部分102中。然后,基板32可以相对于筒罐稍微旋转,以允许保持突片92被接收在第二轴向延伸的狭槽部分98内,该第二轴向延伸的狭槽部分98将基板32轴向地保持在筒罐34内。具体地,弹簧60将推压基板32,直到保持突片92与抵接止动部分100接合,例如如图4中所示。
例如,在一个实施例中,可以使用介于50磅与100磅之间的力来将保持突片92安装到狭槽构造90中。该力优选地高到足以阻止拆卸,这是不必要的。又例如,围绕中心轴线76在10度与20度之间角度的相对旋转可以使保持突片92对准第二狭槽部分以与止动部分100接合。
第二狭槽部分98还适应基板32的轴向滑动移动的范围而不会离开原位(dislodge)。参考图5,基板32用作滑动活塞,当保持片92在轴向滑动移动的范围内(优选地在第二狭槽部分内)移动而不会从其移除时该滑动活塞可抵抗弹簧60的作用(例如通过在安装期间的扭锁制动接触)而移动。通常,对于大多数实施例,该移动范围在10到15毫米之间,对于更优选的实施例,有时在6到10毫米之间。
此外,当例如如图5所示将过滤器料筒12联接并螺纹连接至过滤器头14时,基板32和由此提供的活塞不在对应的卡扣84上触底,而是从那里脱离并从卡扣84上抬起,例如借助桩柱88或抵接止动部分100提供。当用流体加压过滤器料筒时,基板32包括内部工作面104,该工作面暴露于容纳在过滤室40内的流体压力,所述流体压力从而与弹簧60一起作用以推压活塞与过滤器头14呈轴向抵接关系。因此,当料筒被加压时,这会提供作用在螺纹上的轴向力,该轴向力能够为数百磅。在一个实施例中,这使得过滤器头和过滤器料筒一起成为整体过滤组件10的刚性结构,以提供大于200Hz的期望固有频率。所述刚性还使得在操作中对过滤组件加压时难以移除料筒。
另外,可以利用弹簧作用来促进扭转锁定作用,并允许在过滤器头和过滤器料筒上的对应的扭锁制动部构件在对准时进行卡合和脱离接合。
例如,过滤器料筒12被示为包括布置在基板32上的对应的扭锁制动部106,从而扭锁制动部106易于相对于筒罐36移动。例如,扭锁制动部106可以包括突起,但是更优选地可以是至少一个凹陷108的形式,该凹陷108形成为在基板32上面向过滤器头14的外部圆形面110中。
例如,在一个实施例中,该外部圆形面110可以是平坦的。同样,在一个优选的实施例中,进一步就该方面而言,筒罐在开口端处的边沿或外周边同样是平坦的。这些类型的特征允许将料筒倒置放置并沿着对应的表面平放,这对技师很有用。
最优选地,扭锁制动部106可以包括凹陷108的多个构件,凹陷108的多个构件围绕中心轴线以规则的角度间隔布置。例如,优选地,设置至少三个这样的凹陷108,以提供在安装和使用期间扭锁制动部的平衡。优选地,这些凹陷108为具有成角度的凸轮表面112(例如,沿着楔形部的至少一侧的坡道表面)的楔形部形式,该凸轮表面112可以控制在将过滤器料筒从过滤器头解脱和释放以克服弹簧60提供的作用和力所需要的力的量,弹簧提供的作用和力使过滤器料筒和扭锁制动部保持或以其它方式维持接合。凸轮表面112通过被斜坡化可以将旋转力转换成使基板32移动的轴向力。
为了与料筒12上的扭锁制动部106配合,过滤器头14包括轴向突起116形式的对应的扭锁制动部114,其从过滤器头14的基座部16在筒形接收部24内轴向突伸。对于如图3所示带有三个对应的楔形凹陷108的过滤器料筒12而言,在对应的位置上并以相同的角度间隔在过滤器头14上设置三个对应的制动部突起116。以这种方式,来自过滤器头14的三个制动部突起116将被接收在过滤器料筒112的对应的楔形凹陷108中,该楔形凹陷在接合时扭转锁定并防止在操作期间过滤器料筒从过滤器头脱离,但是在过滤器更换保养间隔期间,该扭转锁定可以由维修技师施加足够的旋转力来克服。
考虑到在这种情况下弹簧力是由弹簧60提供的,并且料筒的扭锁制动部106是可移动的,因此不需要过滤器头的制动部突起116可移动以使得基座部上的扭锁制动部可以定位在固定的静止位置并且相对于基座部不可移动。
过滤器头制动部突起116还可具有带有凸轮表面的对应楔形构造,所述凸轮表面也控制旋转过滤器料筒以克服弹簧力所需的力的量,所述弹簧力保持对应的扭锁制动部106、114处于锁定接合。
在基板32的外部圆形面110是平坦的情况下,可以沿着由整个过滤器壳体提供的外环形端壁限定平坦区域118,并且平坦区域118周向地在凹陷108之间。这为过滤器头的对应锁定制动部突起116提供了在使用中和在螺纹附接期间沿其行进的表面。因此,过滤器头制动部突起116可以在附接和拆卸期间沿着这些平坦区域118滑动,以促进接合和脱离。
考虑到料筒的扭锁制动部106和料筒的突起螺纹28由不同的组成部件提供,基板32相对于筒罐34以预定的角度取向固定,以便相对于扭锁制动部106定位记录螺纹28。以这种方式,当料筒12附接至过滤器头时,在移动结束时,料筒的扭锁制动部106将对准并接合(例如轴向地卡入)过滤器头14的对应扭锁制动部114。轴向卡合作用向维修技术人员提供了已经完成扭转锁定的听觉指示。
为了促进用于适当定位记录的这种键合关系,将对应的狭槽构造90和保持突片92布置在选定的角度位置处以提供这种定位记录布置。相应地,由于保持突片92受到第二轴向延伸的狭槽部分98的狭槽壁的约束,基板32也相对于筒罐不可旋转。
此外,该过滤器料筒12可以用塑料支撑部件制成为可焚化的,其中筒罐34是注塑成型部件,并且基板32也是注塑成型部件。为了促进它们之间的密封,沿着在基板和筒罐之间设置的筒形滑动接口86设置了诸如O形环垫圈120的径向密封件。例如,在该实施例中,基板32限定面向外的凹槽,所述凹槽沿该筒形滑动接口86保留并保持O形环垫圈120。
在操作中,技师将过滤器料筒12旋拧到过滤器头14上,以通过使突起螺纹28与过滤器头的对应接收螺纹26接合并被接收到其中来将过滤器料筒固定至过滤器头。该运动的最开始例如在图4中示出,图4示出了过滤器料筒的基板32部分刚好被接收在过滤器头的筒形接收部24中。在旋拧运动期间,螺纹28和26彼此接合,其中料筒螺旋移动,从而导致过滤器头的扭锁制动部突起116沿着基板32的平坦区域118滑动,直到过滤器头突起116对准并接合到料筒的对应扭锁制动部106和楔形凹陷108中。在该旋拧运动期间,弹簧60被压缩并且基板抵抗弹簧的作用相对于筒罐被轴向驱动。在释放(例如,使制动部对准)时,如图5中的安装和附接状态所示,将基板32从其对应的卡扣84提起。
在图5的安装状态下,在基板32和过滤器头14之间发生轴向抵接,使得筒罐内的加压以及弹簧力导致轴向力施加到过滤器头上,然后轴向力被传递到对应的螺纹26、28。这提供了相当刚性的结构,使得当发动机运行时,过滤器料筒内的加压导致过滤器料筒被锁定就位并且不能用手移除。
在一个示例中,过滤器料筒和过滤器头被配置和布置成使得当过滤器料筒被加压到至少2Bar且不大于6Bar的压力点时,活塞基板以至少200磅的力轴向抵接基座部,从而使过滤组件成为刚性体,以在压力点处获得大于200Hz的固有频率。换句话说,在高于2Bar和典型操作压力的点处,可实现大于200Hz的固有频率。
此外,当系统未运行且过滤器料筒随后减压(例如发动机未运行)时,仅弹簧力作用于所述基板,该弹簧力将扭锁制动部构件保持接合并防止分离。然而,对应的凸轮表面(例如,楔形凹陷108的凸轮表面112)配置为使得维修技师可以根据需要通过旋转过滤器并从过滤器头14旋拧和解锁过滤器料筒12来克服扭转锁定作用。以周期性的过滤器更换间隔完成该操作,然后可附接也具有对应的扭锁制动部结构的新料筒。
在一个示例中,施加在过滤器料筒上的2到12英尺磅之间(更通常在2到4英尺磅之间)的扭矩可由维修技师施加,以促进克服扭转锁定,并从而将过滤器料筒从过滤器头拆卸下来。通常,这可以由维修技师手动完成,而无需活动扳手或其它工具。
在一个示例中,每个制动部楔形凹陷108包括工作表面区域,该工作表面区域具有在3至11毫米之间(在优选实施例中更通常在3至5之间)的最大周向厚度以及在2至23毫米之间(在优选实施例中,更通常在15至30之间)的径向跨度、以及在2至10毫米之间(在优选实施例中,更通常在2至4之间)的轴向深度。
此外,凸轮表面112的操作区域可包括在大约15与60之间(更优选在35与45之间)的平均斜度,以提供用于由维修技师克服扭转锁定的期望扭矩要求。
接下来,转向图6至图8所示的第二实施例,过滤器料筒示出为除下面指出的以外与图1至图5所示的过滤器料筒12相同且采用了相同部件的过滤器料筒,且具体地在于在该第二图示实施例中提供了替代的桩柱布置。因此,图1至图5的第一实施例的公开内容适用于本实施例,并且本文中与该实施例有关的公开内容也适用于第一实施例。因此,可以使用相同的附图标记,并且将着重于相对于第一实施例的不同部分中的修改。
参照图6至图8,桩柱88A的替代实施例和位置形成在筒罐34中,以提供卡扣构件,该卡扣构件布置成约束基板32。例如,桩柱88A可以在一替代位置超声变形并从而热变形为筒罐34的塑料材料,该替代位置并非是如第一实施例中的情况一样轴向上位于基板32的上方,而是在该示例中示出为形成在狭槽构造的径向延伸的狭槽部分102中。这样,基板32的保持突片92被捕获并且不能从狭槽构造中移除。相应地,第一实施例中参照图2所示的桩柱88在该实施例中可以不设置有替代位置和具有热变形的桩柱88A,所述桩柱可以例如通过使筒罐34的塑料材料热变形的超声变形而形成。
因此,这提供了根据第二图示实施例的过滤器料筒12A的替代实施例。注意的是,在该实施例的组装过程中,如下一实施例一样,首先将基板32完全安装在狭槽构造内。因此,仅在安装剩余的过滤器部件之后才进行超声变形。可以理解的是,图6中所示的图示例如仅出于说明性目的以为了更好地示出桩柱88A和位置,并且只有在将剩余的过滤器部件安装在筒罐内之后才真正形成热桩柱88A。
转向图9至图11中所示的第三图示实施例,过滤器料筒12B被图示,所述过滤器料筒被理解为采用与图1至图5的第一实施例中所示的过滤器料筒12相同的部件。因此,除了以下指出的以外,图1至图5的第一实施例的公开内容完全适用于本实施例,并且类似地,本文中与第三实施例相关的公开内容以及例如图示中所示的特征也同样适用于第一实施例。因此,可以使用相同的附图标记,并且着重点将是相对于第一实施例而言就筒罐34中设置的替代性狭槽构造和桩柱位置进行修改。
如本文中所示,筒罐34包括狭槽构造90B,其可仅包括用于接收保持突片92的单个狭槽段,例如轴向延伸的狭槽部分94B。一旦将保持突片92安装在狭槽部分94B中,桩柱88B可以例如通过超声热变形或其它类似的热变形形成,所述热变形形成延伸到狭槽中的径向向内的突起,所述突起用于将保持突片92在狭槽部分94B的底部与狭槽部分由桩柱88B所占据的入口区域之间地捕获在狭槽部分94B内。因此,这实现了像第二图示实施例一样的类似狭槽保持。
与第二图示实施例相比,该第三图示实施例采用了更为简化的狭槽构造,尽管活塞需要抵抗弹簧被加载以便于在组装过程中促进桩柱88B的热变形而在第二图示实施例中则不需要这样的加载,考虑到它也包括与第一实施例相同的狭槽构造中的抵接止动部分100。另外,第二实施例的桩柱88A防止了基板的旋转运动,从而约束基板,使得整个卡扣将盖轴向保持至筒罐,而在该实施例中,桩柱88B本身还执行了将盖轴向保持至筒罐的功能。
转向图12至图15所示的第四图示实施例,示出了过滤器料筒12C,该过滤器料筒被理解为除了下面所指出的以外采用与先前在图1至图5中所示的过滤器料筒12相同的部件。因此,除了下面指出的以外,图1至图5中的第一实施例的公开内容完全适用于本实施例,并且与本文中的专利图示中的组成部分有关的特征也同样理解为除了所指出的区别以外适用于第一实施例。因此,可以使用相似的附图标记,并且着重点在于该第四图示实施例相对于第一图示实施例的修改和不同部分。
在该过滤器料筒12C中,卡扣被设置成形式为弹性卡合机构122的不同机构,该弹性卡合机构122可以一体地形成在筒罐34C中,优选地在注塑成型技术过程中整体地形成。例如,卡合机构122可以向内和向外弯曲,并且可以或可以不提供何时发生卡合作用以将诸如基板32C和内部过滤元件的剩余过滤器部件固定在筒罐34C内的听觉指示。
弹性卡合机构122可以由多个指状突起124提供,所述多个指状突起可以形成在筒罐34C的实心环形部126的终止端处。例如,指状突起124可从实心环形部126轴向延伸。
指状突起124由塑料材料形成,并且因此诸如由于轴向延伸的间隙128而具有弹性和在径向上向内和向外的柔性。
此外,每个指状突起可包括凸轮安装表面130,其具有相对于中心轴线倾斜延伸、背离实心环形部126的坡道,以及沿着底侧和面朝实心环形部126的内部区域的卡扣凸缘132。
基板32C与第一实施例中所示的基板32非常相似,除了不需要设置针对第一实施例中所示的保持突片92之外,而是周边可以是圆形周边和/或其它合适的周边,所述周边配置成与凸轮安装表面30接合并在安装过程中沿坡道滑动以迫使弹性指状突起124径向向外并伸展,从而使基板32C在安装过程中可滑过卡合机构并被卡扣凸缘132卡在底侧上。这有助于基板32C与所述过滤元件以及第一实施例中所示的其它过滤器部件一起卡合作用安装和保持在针对该实施例的筒罐34内。凸轮安装表面可大致以相对于中心轴线例如10°至80°之间的倾斜角延伸,而卡扣凸缘132可相对于中心轴线垂直或可替代地沿相对于中心轴线颠倒的倾斜方向延伸,使得当容纳在该元件中的弹簧沿轴向向外推压基板时,卡扣凸缘132提供力并且不使轴向延伸的指状突起124径向向外伸展或移动。
应当理解,在第一至第四实施例中示出的这些桩柱或卡合机构结构中的任何一个也可以用于将基板盖固定在各种不同的过滤器实施例和料筒中,并且相对于诸如在例如背景技术中提到的此类过滤器示例提供了改进。
本文所引用的所有参考文献,包括公布文本、专利申请和专利在内,均通过引用并入本文,其程度如同每个参考文献被单独地且具体地指示为通过引用并入本文并在此完整阐述。
在描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)术语“一”和“一个”和“所述”的使用应被解释为涵盖单数和复数二者,除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。除非另有说明,否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应解释为开放式术语(即,意思是“包括但不限于”)。除非在此另外指出,否则本文中数值范围的列举仅旨在用作分别指代落入该范围内的每个单独值的简写方法,并且每个单独值都被并入说明书中,就如同其在本文中被单独叙述一样。除非本文另外指出或与上下文明显矛盾,否则本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行。除非另外要求,否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明,并且不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应解释为指示任何未要求保护的要素对于实施本发明必不可少。
本文描述了本发明的优选实施方式,包括发明人已知的用于实施本发明的最佳方式。在阅读前述说明之后,那些优选实施例的变型对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。发明人期望熟练的技术人员适当地采用这样的变型,并且发明人希望以不同于本文具体描述的方式来实践本发明。因此,本发明包括适用法律所允许的所附权利要求中记载的主题的所有修改和等同物。而且,除非本文另外指出或与上下文明显矛盾,否则本发明涵盖上述要素在其所有可能的变化中的任何组合。

Claims (28)

1.一种过滤器料筒,包括:
筒罐,所述筒罐具有开口端和与所述开口端相反的第二筒罐端;
由所述筒罐携载的活塞,所述活塞提供盖,所述盖盖住开口端以在筒罐中提供过滤室,所述活塞相对于所述筒罐具有一滑动移动范围,
入口端口,所述入口端口通过开口端,用于接收通过所述活塞提供的未过滤的流体;
出口端口,所述出口端口通过开口端,用于返回经过滤的流体;
过滤媒介,所述过滤媒介在过滤室中并沿着从所述入口端口延伸到所述出口端口的流体流路径延伸,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间;并且
其中所述活塞具有中心孔以容纳通过所述中心孔的所述入口端口和出口端口;并且
其中所述活塞具有外环形表面,沿着所述外环形表面与所述筒罐的内环形表面之间的非螺纹滑动接口,所述外环形表面与所述筒罐的内环形表面滑动接触。
2.根据权利要求1所述的过滤器料筒,还包括位于所述筒罐中的弹簧构件,所述弹簧构件布置成将所述活塞偏压远离所述第二筒罐端。
3.根据权利要求1所述的过滤器料筒,还包括由所述筒罐提供的安装螺纹。
4.根据权利要求1所述的过滤器料筒,还包括过滤元件,所述过滤元件包含过滤媒介,其中所述过滤元件定位于所述筒罐中并且包括:
具有第一媒介端和第二媒介端的所述过滤媒介的环;
第一端盖,所述第一端盖密封地结合到第一媒介端并且相对于所述活塞间隔地定位,其中在所述第一端盖和所述活塞之间设置流体流路径的一部分;以及
第二端盖,所述第二端盖密封地结合到所述过滤媒介的环的第二媒介端。
5.根据权利要求4所述的过滤器料筒,还包括在所述第一端盖与所述活塞之间限定的环形弹簧室,还包括螺旋弹簧,其布置在所述环形弹簧室中并且将所述活塞偏压远离所述过滤元件。
6.根据权利要求4所述的过滤器料筒,其中所述第一端盖是开口端盖,所述开口端盖包括:用于密封地结合到所述第一端的环形部;以及从所述环形部轴向延伸的鼻嘴部,所述鼻嘴部提供所述出口端口并延伸穿过所述活塞,所述活塞限定中心活塞开口,所述中心活塞开口围绕所述鼻嘴部并限定所述入口端口。
7.根据权利要求6所述的过滤器料筒,还包括定位在所述鼻嘴部上的径向向外指向的径向密封件;以及沿着所述中心活塞开口定位的径向向内指向的径向密封件。
8.根据权利要求4所述的过滤器料筒,其中所述筒罐限定环形坐置表面,多个定位翅片沿着所述第一端盖的外周边,所述定位翅片坐置于所述环形坐置表面上。
9.根据权利要求1所述的过滤器料筒,还包括在所述活塞的外周表面与所述筒罐的内周表面之间密封的环形垫圈。
10.根据权利要求1所述的过滤器料筒,还包括布置在所述活塞上并由此相对于所述筒罐可移动的扭锁制动部。
11.一种过滤器料筒,包括:
筒罐,所述筒罐具有开口端和与所述开口端相反的第二筒罐端;
由所述筒罐携载的活塞,所述活塞提供盖,所述盖盖住开口端以在筒罐中提供过滤室,所述活塞相对于所述筒罐具有一滑动移动范围,
入口端口,所述入口端口通过开口端,用于接收通过所述活塞提供的未过滤的流体;
出口端口,所述出口端口通过开口端,用于返回经过滤的流体;
过滤媒介,所述过滤媒介在过滤室中并沿着从所述入口端口延伸到所述出口端口的流体流路径延伸,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间;并且
还包括布置在所述活塞上并由此相对于所述筒罐可移动的扭锁制动部,其中所述活塞具有沿着过滤室的内部侧面以及背离于过滤室的外部侧面,其中所述扭锁制动部在所述外部侧面上。
12.根据权利要求11所述的过滤器料筒,其中所述活塞包括外部圆形面和围绕所述外部圆形面的外周表面,所述外周表面沿着所述筒罐的内周表面可滑动地设置,其中所述扭锁制动部包括形成在所述外部圆形面中的至少一个凹陷。
13.根据权利要求12所述的过滤器料筒,其中所述至少一个凹陷为楔形部的形式。
14.根据权利要求11所述的过滤器料筒,还包括位于所述筒罐中的弹簧构件,所述弹簧构件布置成将所述活塞偏压远离所述第二筒罐端。
15.根据权利要求14所述的过滤器料筒,还包括卡扣,所述卡扣设置在所述开口端处并将所述活塞保持至所述筒罐,所述弹簧构件推压所述活塞与所述卡扣抵接,并且其中所述活塞具有与所述筒罐的内环形表面滑动接触的外环形表面。
16.根据权利要求11所述的过滤器料筒,还包括过滤元件,所述过滤元件包含所述过滤媒介,其中所述过滤元件定位于所述筒罐中并且包括:
具有第一媒介端和第二媒介端的所述过滤媒介的环;
第一端盖,所述第一端盖密封地结合到第一媒介端并且相对于所述活塞间隔地定位,其中在所述第一端盖和所述活塞之间设置流体流路径;以及
第二端盖,所述第二端盖密封地结合到所述过滤媒介的环的第二媒介端。
17.根据权利要求16所述的过滤器料筒,还包括在所述第一端盖与所述活塞之间限定的环形弹簧室,还包括螺旋弹簧,其布置在所述环形弹簧室中并且将所述活塞偏压远离所述过滤元件。
18.根据权利要求17所述的过滤器料筒,其中所述第一端盖是开口端盖,所述开口端盖包括:用于密封地结合到所述第一端的环形部;以及从所述环形部轴向延伸的鼻嘴部,所述鼻嘴部提供所述出口端口并延伸穿过所述活塞,所述活塞限定中心活塞开口,所述中心活塞开口围绕所述鼻嘴部并限定所述入口端口。
19.根据权利要求18所述的过滤器料筒,还包括定位在所述鼻嘴部上的径向向外指向的径向密封件;以及沿着所述中心活塞开口定位的径向向内指向的径向密封件。
20.一种过滤器料筒,包括:
筒罐,所述筒罐具有开口端和与所述开口端相反的第二筒罐端;
由所述筒罐携载的活塞,所述活塞提供盖,所述盖盖住开口端以在筒罐中提供过滤室,所述活塞相对于所述筒罐具有一滑动移动范围,
入口端口,所述入口端口通过开口端,用于接收通过所述活塞提供的未过滤的流体;
出口端口,所述出口端口通过开口端,用于返回经过滤的流体;
过滤媒介,所述过滤媒介在过滤室中并沿着从所述入口端口延伸到所述出口端口的流体流路径延伸,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间;
位于所述筒罐中的弹簧构件,所述弹簧构件布置成将所述活塞偏压远离所述第二筒罐端;以及
还包括卡扣,所述卡扣设置在所述开口端处并将所述活塞保持至所述筒罐,所述弹簧构件推压所述活塞与所述卡扣抵接,并且其中所述活塞具有与所述筒罐的内环形表面滑动接触的外环形表面。
21.根据权利要求20所述的过滤器料筒,其中所述卡扣包括用于轴向保持所述活塞的狭槽构造,所述狭槽构造沿着所述内环形表面限定并且包括:
第一轴向延伸的狭槽部分,其被限定成延伸穿过所述筒罐在开口端处的终止边缘;
第二轴向延伸的狭槽部分,其与所述第一轴向延伸的狭槽部分成间隔关系,所述筒罐在所述终止边缘和所述第二轴向延伸的狭槽部分之间限定抵接止动部分;
径向延伸的狭槽部分,其以与所述终止边缘轴向间隔的关系将所述第一轴向延伸的狭槽部分和所述第二轴向延伸的狭槽部分连接;并且
其中所述活塞包括在所述狭槽构造中可滑动的保持突片,所述保持突片可安装成穿过所述第一轴向延伸的狭槽部分、沿着所述径向延伸的狭槽部分并进入所述第二轴向延伸的狭槽部分中,所述抵接止动部分布置成使所述保持突片在所述第二轴向延伸的狭槽部分中止动,从而将所述活塞轴向保持至所述筒罐。
22.根据权利要求20所述的过滤器料筒,其中所述卡扣包括桩柱,所述桩柱被布置成在轴向上或在旋转方面约束所述活塞,从而利用所述卡扣将所述活塞轴向保持至所述筒罐。
23.一种过滤组件,其包含过滤器料筒,所述过滤器料筒包括:
筒罐,所述筒罐具有开口端和与所述开口端相反的第二筒罐端;
由所述筒罐携载的活塞,所述活塞提供盖,所述盖盖住开口端以在筒罐中提供过滤室,所述活塞相对于所述筒罐具有一滑动移动范围,
入口端口,所述入口端口通过开口端,用于接收通过所述活塞提供的未过滤的流体;
出口端口,所述出口端口通过开口端,用于返回经过滤的流体;以及
过滤媒介,所述过滤媒介在过滤室中并沿着从所述入口端口延伸到所述出口端口的流体流路径延伸,其中所述过滤媒介以流体串联的方式布置在所述入口端口和所述出口端口之间;
并且所述过滤组件还包括可移除地连接到所述过滤器料筒的过滤器头,所述过滤器头包括:基座部和环形边沿部,所述基座部包括未过滤的入口和经过滤的出口,所述未过滤的入口在过滤媒介上游与入口端口流体连通,过滤器出口在过滤媒介下游与出口端口流体连通,所述环形边沿部利用在所述环形边沿部和所述过滤器料筒之间的螺纹连接接收所述过滤器料筒,其中所述活塞布置成轴向抵接所述基座部;并且
其中第一互锁扭锁制动部和第二互锁扭锁制动部分别设置在所述基座部和所述活塞上,所述基座部和所述活塞提供了所述过滤器头与所述过滤器料筒之间的扭转锁定。
24.根据权利要求23所述的过滤组件,其中所述过滤器料筒和过滤器头被构造和布置成使得,当所述过滤器料筒被加压至至少2Bar且不大于6Bar的压力点时,所述活塞以至少200磅的力轴向抵接所述基座部,从而使所述过滤组件成为刚性体,以在所述压力点处实现大于200Hz的固有频率。
25.根据权利要求24所述的过滤组件,其中在所述基座部上的第一扭锁制动部是固定的静止突起。
26.根据权利要求25所述的过滤组件,其中所述活塞上的第二扭锁制动部呈凹陷的形式,并且其中,弹簧将所述活塞向所述基座部轴向地推压,所述弹簧提供介于50磅与100磅之间的力。
27.根据权利要求23所述的过滤组件,其中所述过滤器头包括提供用于流体接口的外筒形壁和内筒形壁,并且在所述过滤器头内,所述未过滤的入口通连至在所述外筒形壁和内筒形壁之间限定的流体环形部,并且所述经过滤的出口通连至在所述内筒形壁内限定的中心腔。
28.根据权利要求27所述的过滤组件,在安装状态下,所述活塞被接收在于所述外筒形壁与所述环形边沿部之间限定的环形接收部区域中,所述活塞具有与所述外筒形壁接合的垫圈,所述过滤器料筒还包括提供过滤媒介并容纳在筒罐中的内部过滤元件;所述内部过滤元件具有延伸穿过所述活塞的鼻嘴部并具有与所述内筒形壁接合的垫圈。
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