CN114466688A - 过滤器元件 - Google Patents

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小威利·卢瑟·斯塔米
马克·A·罗尔
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Mann and Hummel Filtration Technology US LLC
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Abstract

一种过滤器组件，包括过滤介质环、第一端盖、第二端盖、第一密封件和第二密封件。所述第一端盖连接到过滤介质的第一端。所述第二端盖连接到过滤介质的第二端并包括(i)具有第一开口的径向延伸部件，和(ii)具有台阶凸缘且限定第一内直径的第一轴向延伸部件。所述第一密封件由第二端盖支撑并包括第二开口，该第二开口限定出比所述第一内直径小的第二内直径。所述第二密封件由第二端盖支撑并包括第三开口，该第三开口限定出比所述第一和第二内直径大的第三内直径。所述台阶凸缘设置在所述第一密封件和第二密封件之间。

Description

过滤器元件
技术领域
本公开通常涉及一种过滤器元件，并尤其涉及一种包括立管起动特征的过滤器元件。
背景技术
本部分提供涉及本公开的背景信息，且不必然是现有技术。
现有技术中用于过滤流体如油或燃料的各种过滤器元件是已知的，例如，流体流过流路并进入下面的系统，例如发动机系统。这类过滤器元件包括当流体流过过程介质时将杂质从流体中去除的过滤介质。
在大多数应用中，过滤器元件或与过滤器元件相关的过滤介质必须定期从壳体或更大的组件中移除并被替换以防止在流体流路中生成不可接受的高流体阻力。当更换过滤器元件或过滤介质时，常常希望确保流体不会流入或流过下面的系统，直到过滤器被完全地重新组装进壳体或更大的组件中。例如，已知的过滤器元件经常包括与过滤器立管上的多个键槽啮合的多个开关以便当将过滤器元件重新组装到壳体时起动过滤器立管并允许流体流入或流过下面的系统。当已知的过滤器元件已经证明对其预期目的是可接受的时，在相应技术中仍然存在对改进的不断需要。
发明内容
本部分提供了本公开的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
本发明的一个方面提供了一种过滤器组件，所述过滤器组件包括过滤介质环、第一端盖、第二端盖、第一密封件和第二密封件。过滤介质环限定第一端和与第一端相对的第二端。第一端盖连接到第一端，第二端盖连接到第二端。第二端盖包括径向延伸部分和第一轴向延伸部分。径向延伸部分具有第一开口，并且第一轴向延伸部分具有限定第一内直径的台阶凸缘。第一密封件由第二端盖支撑。第一密封件包括第二开口，该第二开口限定的第二内直径小于所述第一内直径。所述第二密封件由所述第二端盖支撑，并且包括第三开口，所述第三开口限定出的第三内直径大于所述第一内直径和所述第二内直径。台阶凸缘设置在第一密封件和第二密封件之间。
本公开的该方面的实现可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施例中，第二密封件由柔性聚合物材料制成。
在一些实施方式中，第三内直径配置成当与立管接合时而扩大。
在一些实施方式中，台阶凸缘可包括台阶表面，该台阶表面实质上垂直于第一轴向延伸部分的内表面。
在一些实施方式中，第二密封件至少部分地设置在第一开口内。
在一些实施方式中，第二密封件包括第一径向延伸表面和与第一径向延伸表面反向的第二径向延伸表面。第一径向延伸表面可以平行于第二径向延伸表面。第一径向延伸表面也可面向离开台阶凸缘的方向。在一些实施例中，第一径向延伸表面限定第三内直径。第三内直径可配置成在弯曲第二径向延伸表面时扩大。
在一些实施方式中，第二端盖包括与第一轴向延伸部分反向延伸的第二轴向延伸部分。第二轴向延伸部分可实质上垂直于径向延伸部分。
本发明的另一方面提供了一种过滤器组件，所述过滤器组件包括过滤介质环、第一端盖和第二端盖。过滤介质环限定第一端和与第一端相对的第二端。第一端盖连接到第一端。第二端盖连接到第二端。第二端盖包括第一密封件和台阶凸缘。第一密封件包括径向延伸的密封表面和轴向延伸的密封表面。径向延伸的密封表面配置成接合限定第一外直径的阀构件的径向延伸表面。轴向延伸的密封表面配置成接合锁定构件的轴向延伸表面，该锁定构件限定出小于第一外直径的第二外直径。台阶凸缘配置成接合阀构件的径向延伸表面。
本公开的该方面的实现可以包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方式中，第一密封件由柔性聚合物材料制成。
在一些实施方式中，第二端盖包括轴向延伸部分。轴向延伸部分可进一步包括台阶表面，该台阶表面实质上垂直于轴向延伸部分的内表面。
在一些实施例中，第一密封件至少部分地设置在第二端盖的第一开口中。
在一些实施例中，径向延伸的密封表面包括第一径向延伸表面和与第一径向延伸表面反向的第二径向延伸表面。第一径向延伸表面也可以平行于第二径向延伸表面。第一径向延伸表面可限定第一外直径。第一外直径可配置成在第二径向延伸表面弯曲时扩大。
在一些实施方式中，第二端盖包括第一轴向延伸部分和第二轴向延伸部分。第二轴向延伸部分可与第一轴向延伸部分反向延伸。第二轴向延伸部分也可实质上垂直于径向延伸的密封表面。
本公开的一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中阐述。其它方面、特征和优点将从说明书和附图以及权利要求书中将是明显的。本发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的，而不是用于限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于所选配置的说明性目的，而不是所有可能的实施方式，并且不旨在限制本公开的范围。
图1A是根据本公开的原理与立管组装前的过滤器元件的剖视图；
图1B是根据本公开的原理在与立管组装后的图1A的过滤器元件的剖视图；
图2是图1A的过滤器元件的分解剖视图；
图3是图1A的过滤器元件的俯视图；以及
图4是图1A的过滤器元件的透视图。
各附图中相同的参考符号表示相同的元件。
具体实施方式
现在参考附图更全面地描述示例配置。提供示例配置使得本公开将是详尽的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本公开的范围。具体细节被阐述，例如具体组件、装置和方法的示例，以提供对本公开的配置的透彻理解。对于本领域普通技术人员显而易见的是，不需要采用特定细节，示例性配置可以以多种不同的形式体现，并且不应当将特定细节和示例性配置解释为限制本公开的范围。
参见图1A-4，示出了示例性过滤器组件100。如下面将更详细地解释的，操作期间，过滤器组件100可连接至立管阀组件101或与立管阀组件101组装，以允许流体(例如，油、燃料等)流过立管阀组件101并流入下面的系统(例如，发动机系统)。
过滤器组件100可包括过滤介质102环、中心管104、第一端盖106和第二端盖108。过滤介质102环可以包括波纹或褶皱构造，该波纹或褶皱构造围绕纵向轴线A-A设置并沿着纵向轴线A-A延伸，并且具有第一端110和与第一端110相对的第二端112。如图2所示，在一些实施方式中，过滤介质102环限定中空圆柱形状，包括围绕内腔室116的内表面114。中心管104可设置在内腔室116内。例如，中心管104可以限定沿着内表面114和纵向轴线A-A从过滤介质102的第一端110延伸到过滤介质102的第二端112的中空圆柱形状。
参照图1A和1B。第一端盖106可包括径向延伸的板部分118、轴向延伸的内部分或内壁120和轴向延伸的外部分或外壁122。外壁122可围绕内壁120，使得内壁120和外壁122在它们之间限定环形槽124(如图2)。如图1A和1B所示，在组装的构造中，第一端盖106可设置在过滤介质102的第一端110上，使得轴线A-A与板部分118相交。特别地，过滤介质102可以设置在环形槽124内，使得内壁120设置在过滤介质102的内腔室116内，并且外壁122围绕过滤介质102。在一些实施方式中，第一端盖106(例如，板部分118、内壁120或外壁122)经由包括例如粘合剂的任何期望的方式以不漏流体的关系支撑和接合过滤介质102环。
第二端盖108可包括径向延伸部分126、轴向延伸内部分或内壁128、轴向延伸外部分或外壁130以及轴向延伸部分或凸缘132。径向延伸部分126可在横向(例如，垂直)于轴线A-A的方向上延伸并限定第一开口133。如图1A和1B所示，内壁128和外壁130可从径向延伸部分126沿第一方向延伸，而轴向延伸凸缘132可从径向延伸部分126沿与第一方向反向的第二方向延伸。例如，内壁128和外壁130可从径向延伸部分126的第一侧134沿第一方向延伸，而轴向延伸凸缘132可从径向延伸部分126的第二侧136沿第二方向延伸。如图所示，第一侧134可与第二侧136反向，使得内壁128和外壁130以及轴向延伸凸缘132各自围绕或环绕轴线A-A设置。外壁130可进一步围绕内壁128，使得内壁128和外壁130限定其间的环形槽138。
如图2所示，内壁128可进一步包括近端部分140、肩部或台阶凸缘142、远端部分144和唇部146。近端部分140可在第一方向上从径向延伸部分126延伸，并包括限定第一径向延伸尺寸(例如，直径)D1的近端内表面148。台阶凸缘142可包括台阶表面147，台阶表面147在横向于第一方向的方向上从近端部分140延伸。例如，台阶表面147从近端部分140径向向内延伸到远端部分144。远端部分144可在第一方向上从台阶凸缘142延伸，并包括远端内表面150，远端内表面150限定小于第一尺寸D1的第二径向延伸尺寸(例如，直径)D2。如图所示，台阶凸缘142可在近端部分140和远端部分144之间以及在第一和第二尺寸D1、D2之间延伸。在一个示例中，台阶凸缘142实质上垂直于内表面148、150。唇部146可在横向于第一方向的方向上从远端部分144延伸。例如，唇部146可从远端部分144径向向内延伸。
过滤器组件100可进一步包括第一模制密封件154和第二平坦密封件156。第一密封件154和第二密封件156可由柔性聚合物材料制成。在一些实施例中，第一密封件154和第二密封件156由橡胶材料制成。在其它实施例中，第一密封件154和第二密封件156由柔性塑料材料制成。
第一密封件154可包括轴向延伸外表面158和轴向延伸内表面160。外表面158可限定环形槽162。轴向延伸内表面160包括具有小于第二尺寸D2的内尺寸(例如，直径)D3的径向延伸凸缘164。在这方面，轴向延伸内表面160和径向延伸凸缘164可限定延伸穿过第一密封件154的开口。
进一步参考图2，第二密封件156可包括轴向延伸外表面166、轴向延伸内表面168和径向延伸表面170。内表面168限定小于第一尺寸D1且大于第二和第三尺寸D2、D3的第四内尺寸(例如，直径)D4。在这方面，内表面168可限定延伸穿过第二密封件156的开口。
在组装的配置中，第二端盖108可支撑第一密封件154和第二密封件156。例如，内壁128的唇部146可设置在第一密封件154的槽162内以将第一密封件154固定至第二端盖108，而第二密封件156的表面166或径向延伸表面170可固定至第二侧136或径向延伸部分126的轴向延伸凸缘132以将第二密封件156固定至第二端盖108。
参考图3，第二端盖108的径向延伸部分126可具有大于第二密封件156的尺寸或直径。第二密封件156的轴向延伸内表面168的第四内尺寸D4可大于台阶凸缘142的远端内表面150的第二尺寸D2。第二尺寸D2可大于径向延伸的凸缘164的第三尺寸D3。
如图1A-2所示，立管阀组件101可包括阀构件(例如，上部件174)、锁定构件(例如，下部件176)、杆178和偏置构件180。上部件174可限定出第一最大外部尺寸D5，第一最大外部尺寸D5大于第二尺寸D2和第四尺寸D4且小于第一尺寸D1。上部件174还可包括沿A-A轴线延伸的多个销175。下部件176可限定出第二最大外部尺寸D6，第二最大外部尺寸D6小于第一最大外部尺寸D5且大于第二密封件156的第四尺寸D4。
上部件174和下部件176可移动地连接至杆178。例如，对于图1B，上部件174和下部件176可连接至杆178以沿杆178在实质上平行于轴线A-A的方向移动。操作期间，下部件176沿轴线A-A移动离开上部件174可允许上部件174沿轴线A-A朝下部件176移动。在这方面，下部件176可在下部件176沿轴线A-A移动离开上部件174之前防止上部件174沿轴线A-A朝下部件176移动。在下部件176沿轴线A-A从上部件174移开并且上部件174随后沿轴线A-A朝下部件176移动时，流体可以在杆178和上部件174或下部件176之间流动。相反，在下部件176移动离开上部件174之前，偏置构件180可在上部件174和下部件176上施加力，以使得杆178的塞子182接合上部件174并防止流体在杆178与上部件174或下部件176之间流动。
参照图1A-2，操作期间，过滤器组件100可接合立管阀组件101。参照图1B，示出了示例性过滤器组件100与立管阀组件101处于接合状态。在一个示例中，第二密封件156的第四内尺寸D4允许立管阀组件101穿过第二密封件156，并且第一密封件154的第三内尺寸D3允许立管阀组件101穿过第一密封件154。特别地，内尺寸D4允许包括第一最大外尺寸D5的上部件174穿过第二密封件156直到内表面168接合下部件176。
在第二密封件156接合下部件176之后，过滤器组件100沿着轴线A-A的进一步移动(例如，第一端盖106朝立管阀组件101的移动)导致第二密封件156向下部件176施加力，以使下部件176移动离开上部件174，直到台阶凸缘142(例如，台阶表面147)接合上部件174。在一个示例中，台阶表面147在多个销175处接合上部件174。
在台阶凸缘142接合上部件174后，过滤器组件100沿轴线A-A的进一步移动(例如，第一端盖106朝立管阀组件101的移动)导致台阶凸缘142对上部件174施加力，以使上部件174朝下部件176移动，并允许流体如前所述地在杆178和上部件174或下部件之间流动。第一密封件154(例如，凸缘164)与上部件174的接合可防止流体在第一密封件154与上部件174之间流动并穿过第二端盖108的第一开口133。
本文中使用的术语仅用于描述特定示例性配置的目的，而不旨在进行限制。如本文所使用的，单数冠词“一个”、“一个”和“该”也可用于包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。术语“包括”、“包括”、“包括”和“具有”是包括在内，并因此指明特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。本文中描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须要求它们按照所讨论或图示的特定顺序执行，除非被明确地识别为顺序执行。可以采用附加的或可选的步骤。
当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”、“附连到”或“耦合到”另一元件或层时，其可以直接在另一元件或层上、接合、连接、附连或耦合到该另一元件或层，或者中间元件或层可以存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合”、“直接连接”、“直接连接”或“直接耦合”另一元件或层时，可以不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应当以类似的方式来解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
术语第一、第二、第三等在此可用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分。这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语可以仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。“第一”、“第二”等术语和其他数值术语除非上下文清楚地指明，否则并不意味着序列或顺序。因此，在不背离示例配置的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
提供上面的说明书为了说明和描述的目的。其并非旨在穷尽或限制本公开。特定配置的各元素或特征通常不限于那种特定配置，但是在可应用的情况下是可互换的，并且即使没有具体示出或描述，也能用于选定的配置中。这些元素或特征也可以在多种方式中被改变。这些变型不应被视为背离本公开，并且所有这些变型都旨在包括在本公开的范围内。

Claims (18)

1.一种过滤器组件，包括：
过滤介质环，其限定出第一端和与所述第一端相对的第二端；
连接至所述第一端的第一端盖；
第二端盖，其连接至所述第二端并包括径向延伸部分和第一轴向延伸部分，所述径向延伸部分具有第一开口，所述第一轴向延伸部分具有限定第一内直径的台阶凸缘；
第一密封件，其由所述第二端盖支撑并包括第二开口，该第二开口限定了小于所述第一内直径的第二内直径；以及
第二密封件，其由所述第二端盖支撑并包括第三开口，该第三开口限定了大于所述第一内直径和所述第二内直径的第三内直径，其中所述台阶凸缘设置在所述第一密封件和所述第二密封件之间。
2.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中所述第二密封件由柔性聚合物材料制成。
3.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述第三内直径配置成在与立管接合时而扩大。
4.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述台阶凸缘包括台阶表面，所述台阶表面实质上垂直于所述第一轴向延伸部分的内表面。
5.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述第二密封件至少部分地设置在所述第一开口内。
6.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述第二密封件包括第一径向延伸表面和与所述第一径向延伸表面反向的第二径向延伸表面。
7.根据权利要求6所述的过滤器组件，其中，所述第一径向延伸表面平行于所述第二径向延伸表面。
8.根据权利要求6所述的过滤器组件，其中，所述第一径向延伸表面面向离开所述台阶凸缘的方向。
9.根据权利要求8所述的过滤器组件，其中，所述第一径向延伸表面限定所述第三内直径，并且其中，所述第三内直径配置成在弯曲所述第二径向延伸表面时扩大。
10.根据权利要求1所述的过滤器组件，其中，所述第二端盖包括第二轴向延伸部分，所述第二轴向延伸部分与所述第一轴向延伸部分反向延伸并且实质上垂直于所述径向延伸部分。
11.一种过滤器组件，包括：
过滤介质环，其限定出第一端和与所述第一端相对的第二端；
连接至所述第一端的第一端帽；以及
第二端盖，其连接至所述第二端并包括第一密封件和台阶凸缘，所述第一密封件包括径向延伸的密封表面和轴向延伸的密封表面，所述径向延伸的密封表面配置成接合限定第一外直径的阀构件的径向延伸表面，所述轴向延伸的密封表面配置成接合锁定构件的轴向延伸表面，该锁定构件限定出小于所述第一外直径的第二外直径，并且其中，所述台阶凸缘配置成接合所述阀构件的径向延伸表面。
12.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中所述第一密封件由柔性聚合物材料制成。
13.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中，所述第二端盖包括轴向延伸部分，所述轴向延伸部分包括台阶表面，所述台阶表面实质上垂直于所述轴向延伸部分的内表面。
14.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中，所述第一密封件至少部分地设置在所述第二端盖的第一开口中。
15.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中，所述径向延伸的密封表面包括第一径向延伸表面和与所述第一径向延伸表面反向的第二径向延伸表面。
16.根据权利要求15所述的过滤器组件，其中，所述第一径向延伸表面平行于所述第二径向延伸表面。
17.根据权利要求15所述的过滤器组件，其中所述第一径向延伸表面限定所述第一外直径，并且其中，所述第一外直径配置成在所述第二径向延伸表面弯曲时扩大。
18.根据权利要求11所述的过滤器组件，其中，所述第二端盖包括第一轴向延伸部分和第二轴向延伸部分，所述第二轴向延伸部分与所述第一轴向延伸部分反向延伸，并且实质上垂直于所述径向延伸的密封表面。
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