CN111818982B - 用于将密封构件固定在过滤器组件上的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种过滤器组件，包括界定内部容积的过滤器壳体、定位在内部容积内的过滤元件、以及垫圈保持器。垫圈保持器的外边缘联接到过滤器壳体的顶端，并且垫圈保持器的内边沿形成垫圈保持器凸缘。过滤器组件还包括保持器环，该保持器环包括保持器环主体。多个保持器臂从保持器环主体朝向垫圈保持器轴向地延伸。多个保持器臂中的每一个都包括保持器臂凸缘，该保持器臂凸缘朝向保持器环主体径向地延伸，并且卡扣配合到垫圈保持器凸缘。保持器环侧壁从主体远离垫圈保持器延伸。保持器环侧壁的外表面界定了曲率。密封构件可移除地围绕保持器环侧壁的外表面定位。

Description

用于将密封构件固定在过滤器组件上的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年1月31日递交的且题为“Systems and Methods for Securinga Sealing Member on a Filter Assembly”的第62/624,193号美国临时专利申请的优先权和权益，该申请的内容特此通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于与内燃发动机系统一起使用的过滤器。
背景
内燃发动机在操作期间通常使用各种流体。例如，使用燃料(例如，柴油、汽油、天然气等)来运转发动机。空气可以与燃料混合以产生空气燃料混合物，然后该空气燃料混合物由发动机使用以在化学计量或贫燃条件下运行。此外，可以向发动机提供一种或更多种润滑剂以润滑发动机的各个部件(例如，活塞缸、曲轴、轴承、齿轮、阀、凸轮等)。这些流体可能受到颗粒物质(如碳、灰尘、金属颗粒等)的污染，这些颗粒物质如果不从流体中去除的话可能会损坏发动机的各个部件。
一些过滤器组件包括定位在过滤器壳体(例如壳状壳体)内的过滤元件(filterelement)。这种过滤器组件通常可以作为独立的组件提供，其被构造成安装在过滤器头或其他安装结构上。密封构件(诸如O形环)可以定位在过滤器组件上，并且被构造成在过滤器组件和过滤器头之间形成流体密封。在许多常规的过滤器组件中，密封构件通常围绕过滤器组件松弛地定位，并且可能容易在安装过滤器组件或从过滤器头移除过滤器组件的过程中脱落，这可能导致流体泄漏。
概述
本文所述的实施例总体上涉及用于将密封构件固定在过滤器组件上的系统和方法，并且特别地涉及保持器环，该保持器环卡扣配合(snap-fit)在过滤器组件的垫圈保持器上并且被构造成与垫圈保持器协作地将密封构件固定在该保持器环的外部弯曲表面上。
在一组实施例中，用于过滤器组件的保持器组件包括垫圈保持器(retainer)和保持器环。垫圈保持器的外边缘被配置成联接到过滤器壳体的过滤器壳体顶端，并且垫圈保持器的内边沿形成垫圈保持器凸缘(ledge)。保持器环包括：保持器环主体；多个保持器臂，该多个保持器臂从保持器环主体朝向垫圈保持器轴向地延伸，多个保持器臂中的每一个包括保持器臂凸缘，该保持器臂凸缘朝向保持器环主体径向地延伸并且卡扣配合到垫圈保持器凸缘；以及保持器环侧壁，该保持器环侧壁从保持器环主体远离垫圈保持器延伸。保持器环侧壁的外表面界定曲率。密封构件可移除地围绕保持器环侧壁的外表面定位。
在一组实施例中，所述外表面的曲率对应于所述密封构件的曲率。
在一组实施例中，从所述保持器环移除所述密封构件导致以下中的至少一个：第一间隙存在于每个保持器臂凸缘和所述垫圈保持器凸缘的底表面之间，以及第二间隙存在于所述保持器环主体和所述垫圈保持器凸缘的顶表面之间，使得所述保持器环相对于所述垫圈保持器自由地轴向移动和旋转。
在一组实施例中，将所述密封构件定位在所述保持器环侧壁的所述外表面上导致所述密封构件的第一部分与所述垫圈保持器接触，并且所述密封构件的第二部分与所述保持器环侧壁的所述外表面接触，使得所述密封构件将力施加在所述垫圈保持器和所述保持器环中的每一个上，所述力导致所述保持器臂凸缘接触所述垫圈保持器凸缘，使得所述密封构件被固定在所述垫圈保持器和所述保持器环之间。
在一组实施例中，当所述密封构件定位于所述保持器环和所述垫圈保持器之间时，所述保持器环相对于所述垫圈保持器是不可移动的。
在一组实施例中，所述保持器组件还包括螺母板，所述螺母板包括圆形构件，所述圆形构件被配置为沿着所述过滤器组件的纵向轴线径向地定位。
在一组实施例中，所述垫圈保持器联接到所述螺母板的外边缘。
在另一组实施例中，过滤器组件包括界定内部容积的过滤器壳体。过滤元件定位于内部容积内。过滤器组件还包括垫圈保持器。垫圈保持器的外边缘联接到过滤器壳体的顶端。垫圈保持器的内边沿(rim)形成垫圈保持器凸缘。过滤器组件还包括保持器环。保持器环包括保持器环主体。多个保持器臂从保持器环主体朝向垫圈保持器轴向地延伸。多个保持器臂中的每一个包括保持器臂凸缘，该保持器臂凸缘朝向保持器环主体径向地延伸并且卡扣配合到垫圈保持器凸缘。保持器环侧壁从保持器环主体远离垫圈保持器延伸。保持器环侧壁的外表面界定曲率。密封构件可移除地围绕保持器环侧壁的外表面定位。
在一组实施例中，所述外表面的曲率对应于所述密封构件的曲率。
在一组实施例中，从所述过滤器组件移除所述密封构件导致以下中的至少一个：第一间隙存在于每个保持器臂凸缘和所述垫圈保持器凸缘的底表面之间，以及第二间隙存在于所述保持器环主体和所述垫圈保持器凸缘的顶表面之间，使得所述保持器环相对于所述垫圈保持器自由地轴向移动和旋转。
在一组实施例中，将所述密封构件定位在所述保持器环侧壁的所述外表面上导致所述密封构件的第一部分与所述垫圈保持器接触，并且所述密封构件的第二部分与所述保持器环侧壁的所述外表面接触，使得所述密封构件将力施加在所述垫圈保持器和所述保持器环中的每一个上，所述力导致所述保持器臂凸缘接触所述垫圈保持器凸缘，使得所述密封构件被固定在所述垫圈保持器和所述保持器环之间。
在一组实施例中，当所述密封构件定位于保所述持器环和所述垫圈保持器之间时，所述保持器环相对于所述垫圈保持器是不可移动的。
在一组实施例中，所述过滤器组件还包括螺母板，所述螺母板靠近所述过滤器壳体顶端定位于所述过滤器壳体的所述内部容积中，所述螺母板包括圆形构件，所述圆形构件沿着所述过滤器组件的纵向轴线径向地定位，并且具有与所述过滤器壳体的横截面相对应的横截面。
在一组实施例中，所述垫圈保持器联接到所述螺母板的外边缘。
在一组实施例中，所述过滤器壳体被配置成联接到过滤器头，并且其中当所述过滤器头联接到所述过滤器壳体时，所述密封构件被配置成定位在所述过滤器头的内侧壁、所述保持器环和所述垫圈保持器之间。
在一组实施例中，所述垫圈保持器的所述外边缘被压接到所述过滤器壳体顶端。
在另外的又一组实施例中，用于固定过滤器组件的密封构件的方法包括提供垫圈保持器，垫圈保持器的内凸缘形成垫圈保持器凸缘。垫圈保持器的外边缘联接到过滤器壳体的过滤器壳体顶端。提供保持器环，该保持器环包括：保持器环主体；多个保持器臂，该多个保持器臂从保持器环主体朝向垫圈保持器轴向地延伸，多个保持器臂中的每一个包括保持器臂凸缘，该保持器臂凸缘朝向保持器环主体径向延伸并且卡扣配合到垫圈保持器凸缘；以及保持器环侧壁，该保持器环侧壁从保持器环主体远离垫圈保持器延伸。保持器环侧壁的外表面界定曲率。保持器环定位于垫圈保持器上，使得多个保持器臂卡扣配合到垫圈保持器凸缘上。密封构件围绕保持器环侧壁的外表面定位。
在一组实施例中，在将所述密封构件围绕所述保持器环侧壁的所述外表面定位之前，以下项中的至少一个使得所述保持器环相对于所述垫圈保持器自由地轴向移动和旋转：第一间隙存在于每个保持器臂凸缘和所述垫圈保持器凸缘的底表面之间；和第二间隙存在于所述保持器环主体和所述垫圈保持器凸缘的顶表面之间。
在一组实施例中，在将所述密封构件定位在所述保持器环侧壁的所述外表面上之后，所述密封构件的第一部分与所述垫圈保持器接触，并且所述密封构件的第二部分与所述保持器环侧壁的所述外表面接触，使得所述密封构件将力施加在所述垫圈保持器和所述保持器环中的每一个上，所述力导致所述保持器臂凸缘接触所述垫圈保持器凸缘，使得所述密封构件被固定在所述垫圈保持器和所述保持器环之间。
在一组实施例中，当所述密封构件定位于所述保持器环和所述垫圈保持器之间时，所述保持器环相对于所述垫圈保持器是不可移动的。
应当理解，前述概念和下面更详细讨论的另外的概念(假定这样的概念不相互矛盾)的所有组合被设想为本文所公开的主题的一部分。特别地，出现在本公开末尾的所要求保护的主题的所有组合均被设想为本文所公开的主题的一部分。
附图简述
结合附图，根据下面的描述和所附权利要求，本公开的前述特征和其它特征将变得更加明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方式且因此不应被视为对本公开范围的限制，本公开将通过使用附图以另外的具体说明和细节进行描述。
图1是根据实施例的过滤器组件的侧视横截面图。
图2A是包括在图1的过滤器组件中的保持器环的俯视透视图；图2B是沿着图2A所示的线A-A截取的图2A的保持器环的侧视横截面图。
图3A是包括在图1的过滤器组件中的螺母板的俯视图，示出了安装在垫圈保持器上的图2A-图2B的保持器环；图3B是由图3A中的箭头B所示的保持器环的一部分的放大视图。
图4是图1的过滤器组件的顶部部分的侧视横截面图，示出了处于第一构型下的保持器环和垫圈保持器，其中密封构件被从保持器环的保持器环侧壁的外表面移除。
图5是图4所示过滤器组件的顶部部分的侧视横截面图，示出了处于第二构型下的保持器环和垫圈保持器，其中密封构件围绕保持器环的保持器环侧壁的外表面定位。
图6是根据一个实施例的用于将密封构件固定在过滤器组件上的方法的示意性流程图。
图7是根据另一个实施例的用包括密封构件(该密封构件经由垫圈保持器和保持器环固定在过滤器组件上)的过滤器组件替换安装在过滤器头上的使用过的过滤器组件的方法的示意性流程图。
在整个下面的详细描述中，对附图进行了参考。在附图中，除非上下文另外规定，否则相似的符号通常标识相似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施方式不意图是限制性的。可以利用其它实施方式，并且可以做出其他改变而不偏离本文提出的主题的精神或范围。将容易理解，本公开的方面(如在本文总体描述的以及在附图中示出的方面)可以以各种各样的不同的配置被布置、替换、组合和设计，所有这些配置都被明确地设想并构成本公开的一部分。
详细描述
本文所述的实施例总体上涉及用于将密封构件固定在过滤器组件上的系统和方法，并且特别地涉及一种保持器环，该保持器环被卡扣配合在过滤器组件的垫圈保持器上并且被构造成与垫圈保持器协作地将密封构件固定在保持器环的外部弯曲表面上。
本文描述的用于固定过滤器组件的密封构件的实施例可以提供益处，包括例如：(1)经由保持器环定位密封构件，该保持器环包括多个保持器臂，该多个保持器臂卡扣配合在垫圈保持器上，从而增加保持器臂在垫圈保持器上的接触表面积，并导致增加了密封构件上的保持力；(2)经由保持器环和垫圈保持器来协作地固定密封构件，从而防止了可能会引起密封问题(例如，流体泄漏)的密封构件移位和/或丢失；(3)使密封构件围绕保持器环居中地定位；(4)通过允许在保持器环已被联接到垫圈保持器之后将密封构件定位在保持器环上，提供了更简易的组装；以及(5)当过滤器组件被联接到过滤器头时，提供了过滤器组件的径向和轴向密封。
图1是根据实施例的过滤器组件100的侧视横截面图。过滤器组件100可以用于过滤被提供给发动机的液体(例如，润滑剂、燃料等)、气体(例如，空气)、空气/燃料混合物或另一种流体。过滤器组件100包括过滤器壳体102、过滤元件110、垫圈保持器130、保持器环140以及围绕保持器环140定位的密封构件150，如本文所详细描述的。
过滤器壳体102界定过滤器壳体内部容积103，过滤元件110定位在该过滤器壳体内部容积103内。过滤器壳体102可以由坚固且刚性的材料形成，例如塑料(例如，聚丙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯等)、金属(例如，铝、不锈钢等)、聚合物(例如，增强橡胶、硅树脂)或任何其它合适的材料。在特定的实施例中，过滤器壳体102可以包括具有大致圆形横截面的圆柱形壳体。在其它实施例中，过滤器壳体102可具有任何合适的横截面形状，例如跑道形(racetrack)、椭圆形、矩形、多边形等。在特定的实施例中，过滤器壳体102可以包括壳状壳体。
过滤器壳体102包括过滤器壳体基部105，该过滤器壳体基部105可以具有碗形形状，例如用以收集经过滤器组件100过滤的包含在流体(例如，空气、燃料、空气/燃料混合物或润滑剂)中的任何水。可以在过滤器壳体基部105中设置排放端口126。排放塞127可以联接到排放端口126。排放塞127可以是从排放端口126可选择性移除的，以便允许积聚的水从过滤器壳体102中排出。
在一些实施例中，传感器端口128也形成在过滤器壳体102的过滤器壳体基部105中。过滤器含水量(water-in-filter，WIF)传感器129可以定位在传感器端口128中并且经由电连接器连接到控制器(例如，WIF监控器、发动机控制单元)。WIF传感器129可以被配置用于感测过滤器壳体基部105中积聚的水位。在一些实施例中，WIF传感器129可以将水位信号传送给控制器。控制器可以通知使用者过滤器壳体102中的水位高于预定阈值，使得使用者可以移除排放塞127并将水经由排放端口126从过滤器组件100排出。在其它实施例中，阀可以定位于排放端口126中。WIF传感器129可以被配置为响应于积聚在过滤器壳体基部105中的水位超过预定阈值而将阀信号传送到阀，从而使阀移动到打开位置。
过滤元件110沿着过滤器组件100的纵向轴线AL定位在过滤器壳体内部容积103内。过滤元件110包括过滤介质120。过滤介质120包括具有预定孔隙尺寸的多孔材料并被配置为从流过其中的流体中过滤颗粒物质。过滤介质120或本文中所描述的任何其它过滤介质可以包括褶状介质(pleated media)、四面体介质、槽纹过滤介质(fluted filtermedia)、波纹过滤介质或其变体。
在一些实施例中，过滤介质120可以是笼式的(caged)。例如，过滤元件110还可以包括围绕过滤介质120定位的多孔刚性结构(例如，金属丝网)，该多孔刚性结构被构造成防止在将过滤元件110插入过滤器壳体内部容积103期间损坏过滤介质120。
过滤介质120可以围绕中心管116定位。在特定的实施例中，中心管116可以被包括在过滤元件110中，例如，过滤介质120可以缠绕在中心管116周围或者以其它方式联接到中心管116。中心管116界定与流体出口125流体连通的中心管通道118，过滤后的流体(例如，过滤后的空气、燃料或空气/燃料混合物)穿过流体出口125被输送出过滤器壳体102。中心管116可以包括多个开口117，该多个开口117被构造成允许过滤后的流体流经过滤介质120进入中心管通道118，并从中心管通道118流到流体出口125。
第一端帽112联接到过滤介质120的靠近过滤器壳体基部105的过滤介质第一端。第一端帽112可以界定第一端帽开口，该第一端帽开口被构造成接纳中心管116的中心管第一端。第二端帽114联接到过滤介质120的过滤介质第二端，该过滤介质第二端靠近过滤器壳体顶端104、与过滤介质第一端相对。第二端帽114可以界定第二端帽开口，该第二端帽开口被构造成接纳中心管116的中心管第二端，该中心管第二端与中心管第一端相对。第一端帽112和第二端帽114可以由任何合适的材料(例如，塑料、金属、橡胶、增强橡胶、聚合物等)形成。
第一端帽112和第二端帽114可以具有与过滤器壳体102的横截面大致对应的横截面。在其它实施例中，第一端帽112和第二端帽114的横截面可以小于过滤器壳体102的横截面。第二端帽114可以在过滤元件110被插入到过滤器壳体内部容积103中时保护过滤介质120的过滤介质第一端免受损坏，和/或保持过滤介质120的形状(例如，圆柱形形状)，从而便于将过滤元件110插入到过滤器壳体内部容积103中。在特定实施例中，第一端帽112和第二端帽114可以分别经由粘合剂固定地联接到过滤介质第一端和过滤介质第二端或分别热结合到过滤介质第一端和过滤介质第二端。
螺母板170定位在过滤器壳体内部容积103中、靠近过滤器壳体顶端104。螺母板170包括大致圆形的构件，该构件围绕纵向轴线AL径向地定位，并且具有与过滤器壳体102的直径或横截面相对应的直径或横截面。螺母板170包括靠近过滤器壳体102的侧壁定位的螺母板外部部分171。在一些实施例中，螺纹可以界定在螺母板170的螺母板外部部分171的边缘上。螺纹可被配置成与靠近过滤器壳体顶端104界定在过滤器壳体102的侧壁的内表面上的配合螺纹配合。在其它实施例中，螺母板外部部分171的边缘可以焊接到过滤器壳体102的内表面。在还有的其他实施例中，螺母板170可以联接到(例如，焊接到或与之整体形成)被包括在过滤器组件100中的垫圈保持器130，该垫圈保持器130联接到过滤器壳体102的过滤器壳体顶端104，并且在本文中进一步详细描述。
多个开口172界定在螺母板外部部分171中。多个开口172可以配置成允许流体(例如空气、燃料或空气/燃料混合物)通过这些开口172传送到过滤器壳体内部容积103中，围绕过滤介质120。流体经过滤介质120流到中心管通道118，从而被过滤。螺母板170还包括螺母板内部部分174。螺母板内部部分174定位在过滤元件110上，并且可被配置为将过滤元件110固定在过滤器壳体102中。
进一步扩展地，过滤元件110可以定位在偏置(biasing)构件124(例如，螺旋弹簧、盘簧、贝氏弹簧(Belleville spring)、片簧或任何其他合适的偏置构件)上，偏置构件124定位在过滤器壳体基部105上。此外，界面密封构件122可以定位在第二端帽114上或联接到第二端帽114。界面密封构件122可以由软聚合材料(例如，橡胶或聚合物)形成。在特定的实施例中，界面密封构件122可以与第二端帽114整体形成(例如，与第二端帽114一起模制)。
如图1所示，螺母板内部部分174被构造成当螺母板170插入过滤器壳体内部容积103中时接触界面密封构件122。偏置构件124对过滤元件110施加偏置力，并将过滤元件110以及由此界面密封构件122朝向螺母板170推动。以这种方式，界面密封构件122被压靠在螺母板内部部分174上，从而与螺母板内部部分174形成流体紧密密封，并防止未过滤的流体进入中心管通道118。
螺母板管道176从螺母板内部部分174的内边沿远离过滤元件110轴向地延伸。螺母板管道176被配置成接纳过滤器头160的入口管道162，过滤器组件100可移除地联接至过滤器头160的入口管道162，并且螺母板管道176被配置成允许过滤后的流体从流体出口125传送出过滤器组件100进入入口管道162中。例如，过滤器头160可以包括系统(例如，发动机或交通工具)的接纳结构，该接纳结构被构造成允许过滤器组件100安装到其。过滤器头160被配置成将未过滤的流体(如空气、燃料或空气/燃料混合物)传送到过滤器组件100，并从过滤器组件100接收(例如，经由入口管道162)过滤后的流体。多个螺纹177可以界定在螺母板管道176的内表面上，并被配置成与界定在过滤器头160的入口管道162的外表面上的配合螺纹相配合。这可以允许将过滤器组件100联接到过滤器头160。
垫圈保持器130和保持器环140被配置成协作地将密封构件150固定到过滤器组件100。例如，密封构件150可以包括O型环、垫圈或任何其他的密封构件。密封构件150可以由任何合适的材料(例如，橡胶、聚合物等)形成。在特定实施例中，密封构件150包括具有圆形横截面的O型环。
如图1所示，密封构件150定位在过滤器头160的过滤器头内侧壁164、保持器环140和垫圈保持器130之间，并且被配置为在保持器环140、垫圈保持器130和过滤器头内侧壁164之间提供轴向和径向流体密封，从而防止引入到过滤器组件100中的流体(如空气、燃料或空气/燃料混合物)从过滤器头160泄露和/或外部流体(例如空气)从过滤器组件100外部流入过滤器组件100中。在特定实施例中，另外的轴向流体密封构件可定位在过滤器头160和密封构件150的远离垫圈保持器130的顶面之间。
现在还参考图2A-图5，垫圈保持器130包括大致环形的垫圈保持器主体132。在其他实施例中，垫圈保持器主体132可以具有任何其他合适的横截面，例如，椭圆形、跑道形、正方形、矩形、多边形、不对称形等。垫圈保持器130的外边缘134从垫圈保持器主体132径向向外延伸，并且联接到过滤器壳体102的过滤器壳体顶端104。例如，如图1、图4和图5所示，外边缘134可以与过滤器壳体顶端104卷压在一起或者以其他方式压接到过滤器壳体顶端104，从而将垫圈保持器130的外边缘134联接到过滤器壳体顶端104。在其他实施例中，外边缘134可以被焊接、结合(例如，熔接结合、热结合等)、螺栓连接、螺纹连接、卡扣配合或使用任何其他合适的联接机构以其他方式联接到过滤器壳体顶端104。在特定实施例中，垫圈保持器130可以联接到螺母板170或与螺母板170整体地形成。例如，外螺母板侧壁可以从螺母板外部部分171的外边沿远离过滤元件110轴向地延伸，并且被成形为形成垫圈保持器130。垫圈保持器130的内边沿从垫圈保持器主体132向内延伸，并且被构造成形成垫圈保持器凸缘136。
保持器环140被配置成卡扣配合到垫圈保持器凸缘136。保持器环140可以由任何合适的材料(例如塑料、金属、橡胶、聚合物等)形成。如图2A-图5所示，保持器环140包括环形保持器环主体142(在图2A和图3A中最佳示出)。在其他实施例中，保持器环主体142可以具有与垫圈保持器主体132的横截面对应的任何其他合适的横截面，例如椭圆形、正方形、矩形、多边形、不对称形等。多个保持器臂144从保持器环主体142朝向垫圈保持器130轴向地延伸，并且通常可以是L形的。多个保持器臂144中的每一个都包括保持器臂凸缘145，该保持器臂凸缘145从多个保持器臂144的底端朝向保持器环主体142径向地延伸、靠近垫圈保持器凸缘136。例如，保持器臂凸缘145中的每一个被构造成在密封构件150围绕保持器环140定位时，卡扣配合到垫圈保持器凸缘136，如本文进一步详细描述的。
保持器环侧壁146从保持器环主体142的外边沿远离垫圈保持器130轴向地延伸。保持器环侧壁146的外表面147界定曲率。密封构件150围绕保持器环侧壁146的外表面147可移除地定位。外表面147的曲率可以对应于密封构件150的曲率。
图4是图1的过滤器组件100的顶部部分的侧向横截面图，示出了处于第一构型下的保持器环140和垫圈保持器130，其中密封构件150被从外表面147移除。多个保持器臂144可以具有这样的长度，使得从过滤器组件100移除密封构件150可以导致第一间隙g1存在于保持器臂凸缘145中的每一个和垫圈保持器凸缘136的底表面之间。此外，第二间隙g2也可以存在于保持器环主体142和垫圈保持器凸缘136的顶表面之间。这可以允许保持器环140相对于垫圈保持器130自由地轴向移动并旋转。处于第一构型下的保持器环140的自由移动可以指示使用者密封构件150从过滤器组件100缺失，从而防止使用者在没有密封构件150定位在过滤器组件100上的情况下错误地将过滤器组件100安装在过滤器头(例如，过滤器头160)上。
图5是过滤器组件100的顶部部分的侧视横截面图，示出了处于第二构型下的保持器环140和垫圈保持器130，其中密封构件150围绕保持器环侧壁146的外表面147定位。如图5所示，将密封构件150定位在保持器环侧壁146的外表面147上导致密封构件150的第一部分与垫圈保持器130接触。此外，密封构件150的第二部分接触保持器环侧壁146的外表面147。密封构件150沿箭头F所示的方向将力施加在垫圈保持器130和保持器环140(即，保持器环侧壁146的外表面147)中的每一个上。例如，将密封构件150围绕外表面147定位可导致密封构件150被轻微压缩(例如，达到密封构件150的直径的10％)，从而导致密封构件150将力施加在保持器环侧壁146的外表面147和垫圈保持器130上。
该力导致保持器环140相对于垫圈保持器130向上移动。多个保持器臂144中的每一个可以被构造成具有预定长度，使得向上移动导致保持器臂凸缘145接触垫圈保持器凸缘136的底表面，并且在保持器臂凸缘145和垫圈保持器凸缘136之间没有间隙。换句话说，在第二构型下，保持器臂凸缘145接合垫圈保持器凸缘136，从而使保持器臂144卡扣配合到垫圈保持器凸缘136。此外，在保持器环主体142和垫圈保持器凸缘136的顶表面之间存在第三间隙g3，第三间隙g3大于第二间隙g2。
以这种方式，密封构件150被固定在保持器环140的保持器环侧壁146的外表面147和垫圈保持器130之间，并且围绕过滤器组件100的纵向轴线AL居中。例如，由于保持器臂凸缘145接合垫圈保持器凸缘136并防止保持器环140相对于垫圈保持器130的向上移动，保持器环140可以将相等且相反的力施加在密封构件150上。此外，多个保持器臂144的数量和/或间距可以配置成对密封构件150提供均匀的力。
当密封构件150定位在保持器环140和垫圈保持器130之间时，由密封构件150施加在保持器环140上的力和保持器臂凸缘145对垫圈保持器凸缘136的接合导致保持器环140相对于垫圈保持器130是不可移动的。例如，保持器环侧壁146的外表面147和密封构件150之间的摩擦、密封构件150和垫圈保持器130之间的摩擦以及保持器臂凸缘145和垫圈保持器凸缘136之间的摩擦可以使保持器环140相对于垫圈保持器130固定不动。
图6是根据实施例的用于将密封构件(例如，密封构件150)固定在过滤器组件(例如，过滤器组件100)上的方法600的示意性流程图。方法600包括在602处提供垫圈保持器。垫圈保持器的内边沿形成垫圈保持器凸缘。例如，垫圈保持器可以包括垫圈保持器130，垫圈保持器130的内边沿形成垫圈保持器凸缘136。
在604处，垫圈保持器的外边缘联接到过滤器壳体的顶端。例如，垫圈保持器130的外边缘134联接到过滤器壳体102的过滤器壳体顶端104(例如，压接、焊接、结合、螺栓连接、螺纹连接或使用任何合适的联接机构以其他方式联接到过滤器壳体顶端104)。在606处，提供保持器环(例如，保持器环140)。保持器环(例如，保持器环140)包括保持器环主体(例如，保持器环主体142)。多个保持器臂(例如，多个保持器臂144)从保持器环主体(例如，保持器环主体142)的内边沿轴向地延伸。保持器环侧壁(例如，保持器环侧壁146)从保持器环主体的外边沿远离多个保持器臂轴向地延伸。保持器环侧壁(例如，保持器环侧壁146)的外表面(例如，外表面147)界定曲率。该曲率可以对应于密封构件(例如，密封构件150)的外表面的曲率。
在608处，保持器环定位在垫圈保持器上，使得多个保持器臂卡扣配合到垫圈保持器凸缘上。例如，保持器环140定位在垫圈保持器130上，使得多个保持器臂144的保持器臂凸缘145中的每一个都接合并卡扣配合到垫圈保持器凸缘136。此外，在操作608之后，保持器环可以相对于垫圈保持器自由地轴向移动和旋转，如前面关于图4所述的。
在610处，密封构件围绕保持器环侧壁的外表面定位。例如，密封构件150围绕保持器环侧壁146的外表面147定位，使得密封构件150被固定在保持器环侧壁146的外表面147和垫圈保持器130之间，如本文前面关于图5所述的。此外，在操作610之后，保持器环140可以相对于垫圈保持器130是不可移动的，如本文前面所述的。
图7是用于更换安装在过滤器头(例如，过滤器头160)上的使用过的过滤器组件的示例性方法700的示意性流程图。方法700包括在702处将使用过的过滤器组件从过滤器头拆离。例如，将可能具有围绕其松弛定位的密封构件的常规过滤器组件从过滤器头160移除。
在704处，提供过滤器组件(例如，过滤器组件100)。过滤器组件包括过滤器壳体(例如，过滤器壳体102)。垫圈保持器的外边缘(例如，垫圈保持器130的外边缘134)联接到过滤器壳体的顶端(例如，过滤器壳体102的过滤器壳体顶端104，如本文前面所述的)。保持器环(例如，保持器环140)卡扣配合在垫圈保持器的垫圈保持器凸缘(例如，垫圈保持器凸缘136)上。例如，保持器环140的多个保持器臂144卡扣配合在垫圈保持器130的垫圈保持器凸缘136上，如本文前面所述。此外，密封构件(例如，密封构件150)围绕保持器环(例如，保持器环140)的保持器环侧壁(例如，保持器环侧壁146)的外表面(例如，外表面147)定位。例如，密封构件150围绕保持器环侧壁146的外表面147定位，并固定在保持器环140和垫圈保持器130之间，如本文前面所述的。
在706处，过滤器组件被安装在过滤器头上。例如，过滤器组件100被安装在过滤器头160上，使得密封构件150设置在过滤器头160、垫圈保持器130和保持器环140之间，并将过滤器组件100流体地密封到过滤器头160。
应注意的是，本文用于描述各种实施例的术语“示例”旨在指示这样的实施例是可能的实施例的可能的示例、表示、和/或说明(并且这样的术语并不意图暗示这样的实施例必须是特别的或最好的示例)。
本文所使用的术语“联接”、“连接”以及类似术语意指两个部件直接地或间接地连结到彼此。这样的连结可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体地形成为单个整体主体、或者通过两个构件或两个构件和任何附加的中间构件附接至彼此，可以实现这样的连结。
值得注意的是，各种示例性实施例的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在本公开中只详细描述了几个实施例，但查阅本公开的本领域技术人员应容易认识到，很多修改是可能的(例如，在各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数的值、安装布置、材料的使用、颜色、方位等方面的变化)，而实质上不偏离本文所述的主题的新颖性教导和优点。在不偏离本文所描述的实施例的范围的情况下，也可在各种示例性实施例的设计、操作条件和布置上做出其它替代、修改、变化和省略。
虽然本说明书包含很多特定的实现方式细节，但这些不应被解释为对任何实施例或可被要求保护的内容的范围的限制，而是作为特定实施例的特定实现方式所特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实施。相反，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合在多个实施方式中实施。此外，虽然特征在上文可被描述为以某些组合起作用且甚至最初被这样要求保护，但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征在一些情况下可从该组合删除，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。

Claims (20)

1.一种用于过滤器组件的保持器组件，包括：
垫圈保持器，所述垫圈保持器的外边缘被配置成联接到过滤器壳体的过滤器壳体顶端，并且所述垫圈保持器的内边沿形成垫圈保持器凸缘；
保持器环，所述保持器环包括：
保持器环主体，
多个保持器臂，所述多个保持器臂从所述保持器环主体朝向所述垫圈保持器轴向地延伸，所述多个保持器臂中的每一个包括保持器臂凸缘，所述保持器臂凸缘朝向所述保持器环主体径向地延伸并且卡扣配合到所述垫圈保持器凸缘，和
保持器环侧壁，所述保持器环侧壁从所述保持器环主体远离所述垫圈保持器延伸，所述保持器环侧壁的外表面界定曲率；以及
密封构件，所述密封构件可移除地围绕所述保持器环侧壁的所述外表面定位。
2.根据权利要求1所述的保持器组件，其中，所述外表面的曲率对应于所述密封构件的曲率。
3.根据权利要求1或2所述的保持器组件，其中，从所述保持器环移除所述密封构件导致以下中的至少一个：第一间隙存在于每个保持器臂凸缘和所述垫圈保持器凸缘的底表面之间，以及第二间隙存在于所述保持器环主体和所述垫圈保持器凸缘的顶表面之间，使得所述保持器环相对于所述垫圈保持器自由地轴向移动和旋转。
4.根据权利要求3所述的保持器组件，其中，将所述密封构件定位在所述保持器环侧壁的所述外表面上导致所述密封构件的第一部分与所述垫圈保持器接触，并且所述密封构件的第二部分与所述保持器环侧壁的所述外表面接触，使得所述密封构件将力施加在所述垫圈保持器和所述保持器环中的每一个上，所述力导致所述保持器臂凸缘接触所述垫圈保持器凸缘，使得所述密封构件被固定在所述垫圈保持器和所述保持器环之间。
5.根据权利要求4所述的保持器组件，其中，当所述密封构件定位于所述保持器环和所述垫圈保持器之间时，所述保持器环相对于所述垫圈保持器是不可移动的。
6.根据权利要求1-2和4-5中任一项所述的保持器组件，还包括螺母板，所述螺母板包括圆形构件，所述圆形构件被配置为沿着所述过滤器组件的纵向轴线径向地定位。
7.根据权利要求6所述的保持器组件，其中，所述垫圈保持器联接到所述螺母板的外边缘。
8.一种过滤器组件，包括：
过滤器壳体，其界定内部容积；
过滤元件，其定位于所述内部容积内；
垫圈保持器，所述垫圈保持器的外边缘联接到所述过滤器壳体的过滤器壳体顶端，并且所述垫圈保持器的内边沿形成垫圈保持器凸缘；
保持器环，所述保持器环包括：
保持器环主体，
多个保持器臂，所述多个保持器臂从所述保持器环主体朝向所述垫圈保持器轴向地延伸，所述多个保持器臂中的每一个包括保持器臂凸缘，所述保持器臂凸缘朝向所述保持器环主体径向地延伸并且卡扣配合到所述垫圈保持器凸缘，和
保持器环侧壁，所述保持器环侧壁从所述保持器环主体远离所述垫圈保持器延伸，所述保持器环侧壁的外表面界定曲率；以及
密封构件，其可移除地围绕所述保持器环侧壁的所述外表面定位。
9.根据权利要求8所述的过滤器组件，其中，所述外表面的曲率对应于所述密封构件的曲率。
10.根据权利要求8或9所述的过滤器组件，其中，从所述过滤器组件移除所述密封构件导致以下中的至少一个：第一间隙存在于每个保持器臂凸缘和所述垫圈保持器凸缘的底表面之间，以及第二间隙存在于所述保持器环主体和所述垫圈保持器凸缘的顶表面之间，使得所述保持器环相对于所述垫圈保持器自由地轴向移动和旋转。
11.根据权利要求10所述的过滤器组件，其中，将所述密封构件定位在所述保持器环侧壁的所述外表面上导致所述密封构件的第一部分与所述垫圈保持器接触，并且所述密封构件的第二部分与所述保持器环侧壁的所述外表面接触，使得所述密封构件将力施加在所述垫圈保持器和所述保持器环中的每一个上，所述力导致所述保持器臂凸缘接触所述垫圈保持器凸缘，使得所述密封构件被固定在所述垫圈保持器和所述保持器环之间。
12.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中，当所述密封构件定位于保所述持器环和所述垫圈保持器之间时，所述保持器环相对于所述垫圈保持器是不可移动的。
13.根据权利要求8-9和11-12中任一项所述的过滤器组件，还包括螺母板，所述螺母板靠近所述过滤器壳体顶端定位于所述过滤器壳体的所述内部容积中，所述螺母板包括圆形构件，所述圆形构件沿着所述过滤器组件的纵向轴线径向地定位，并且具有与所述过滤器壳体的横截面相对应的横截面。
14.根据权利要求13所述的过滤器组件，其中，所述垫圈保持器联接到所述螺母板的外边缘。
15.根据权利要求8-9、11-12和14中任一项所述的过滤器组件，其中，所述过滤器壳体被配置成联接到过滤器头，并且其中当所述过滤器头联接到所述过滤器壳体时，所述密封构件被配置成定位在所述过滤器头的内侧壁、所述保持器环和所述垫圈保持器之间。
16.根据权利要求8-9、11-12和14中任一项所述的过滤器组件，其中，所述垫圈保持器的所述外边缘被压接到所述过滤器壳体顶端。
17.一种用于固定过滤器组件的密封构件的方法，包括：
提供垫圈保持器，所述垫圈保持器的内凸缘形成垫圈保持器凸缘；
将所述垫圈保持器的外边缘联接到过滤器壳体的过滤器壳体顶端；
提供保持器环，所述保持器环包括：
保持器环主体，
多个保持器臂，所述多个保持器臂从所述保持器环主体朝向所述垫圈保持器轴向地延伸，所述多个保持器臂中的每一个包括保持器臂凸缘，所述保持器臂凸缘朝向所述保持器环主体径向地延伸并且卡扣配合到所述垫圈保持器凸缘，和
保持器环侧壁，所述保持器环侧壁从所述保持器环主体远离所述垫圈保持器延伸，所述保持器环侧壁的外表面界定曲率；
将所述保持器环定位在所述垫圈保持器上，使得所述多个保持器臂卡扣配合到所述垫圈保持器凸缘上；以及
将所述密封构件围绕所述保持器环侧壁的所述外表面定位。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在将所述密封构件围绕所述保持器环侧壁的所述外表面定位之前，以下项中的至少一个使得所述保持器环相对于所述垫圈保持器自由地轴向移动和旋转：第一间隙存在于每个保持器臂凸缘和所述垫圈保持器凸缘的底表面之间；和第二间隙存在于所述保持器环主体和所述垫圈保持器凸缘的顶表面之间。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，在将所述密封构件定位在所述保持器环侧壁的所述外表面上之后，所述密封构件的第一部分与所述垫圈保持器接触，并且所述密封构件的第二部分与所述保持器环侧壁的所述外表面接触，使得所述密封构件将力施加在所述垫圈保持器和所述保持器环中的每一个上，所述力导致所述保持器臂凸缘接触所述垫圈保持器凸缘，使得所述密封构件被固定在所述垫圈保持器和所述保持器环之间。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，当所述密封构件定位于所述保持器环和所述垫圈保持器之间时，所述保持器环相对于所述垫圈保持器是不可移动的。
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