CN115715225A - 一体式过滤器端盖、模具和密封件 - Google Patents

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S·E·奥德瓦尔特
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D·L·莫尔豪斯三世
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Abstract

一体式密封构件(300a)包括限定纵向轴线(216a)、径向方向(218a)和圆周方向(217)的至少部分环形的主体。该至少部分环形的主体包括一个顶部环形安装部分(324c)，包括至少一个顶部密封特征(343)和至少一个底部密封特征(336)的一个密封部分(302a)，以及从该顶部环形安装部分(324c)至少径向地向外延伸至该密封部分(302a)的一个连接部分(318a)。

Description

一体式过滤器端盖、模具和密封件
技术领域
本发明总体上涉及筒罐式过滤器系统，该过滤器系统采用可更换的过滤器元件，该过滤器元件具有插入在该过滤器系统的基部与筒罐之间的轴向中间的径向外部密封构件(例如，O形环)。更具体地，本发明涉及一种与这种过滤器系统一起使用的过滤器元件，该过滤器系统用与过滤器元件一体式密封构件代替这种单独的密封件。
背景技术
已知液体过滤器系统用于过滤各种流体，例如气体、油、柴油燃料等，以从这些流体中去除污染物。例如，在柴油发动机中，燃料管路过滤器用于从燃料中分离出水和碎屑。提供各种密封件以防止泄漏。例如，在筒罐式过滤器系统中，通常存在设置在过滤器元件和基部之间的顶部密封件，设置在过滤器元件和筒罐之间的底部密封件(也可称为壳体)，以及插入在基部和筒罐之间的诸如O形环的轴向中间的径向外部密封件。已经确定，当使用这种O形环时，有时会发生少量泄漏。
美国第9.970,394B2号专利公开了一种用于相对于壳体和基部的安装凸缘和密封凸缘径向定位轴向密封垫片的定位结构。垫圈可以轴向固定到壳体和基部的安装凸缘或密封凸缘。蝶形螺母用于将壳体固定到基部上并提供必要的密封力。然而，该密封垫片仍然可能类似于O形环而泄漏。
发明内容
根据本发明的实施例的过滤器元件包括至少部分环形的构造并且限定纵向轴线、径向方向和圆周方向。该过滤器元件可以包括限定中心通道的环形过滤器介质，设置在该环形过滤器介质的中心通道中的中心管，该中心管限定中心储器，并且该环形过滤器介质围绕该中心管和该中心储器。顶部开口端可连接到沿纵向轴线设置的中心管，该顶部开口端包括允许流体从中心储器流到过滤器元件外部的开口。底部端(可以是开口的或封闭的)可以与沿纵向轴线设置的顶部开口端相对地连接到中心管上。一体式密封构件可以被附接到该过滤器元件上并且可以包括一个密封部分，该密封部分被布置成至少径向地远离该环形过滤器介质。一体式密封构件还可包括连接部分，该连接部分至少沿径向远离过滤器元件延伸到密封部分。
根据本发明的实施例的一体式密封构件可包括限定纵向轴线、径向方向和圆周方向的至少部分环形的主体。该至少部分环形的主体可以包括：一个顶部环形安装部分，该顶部环形安装部分包括具有一个底表面的一个顶部安装环，并且包括从该底表面轴向向下延伸的多个压铆螺母柱接片，该顶部安装环还至少部分地限定一个中心孔；一个密封部分，该密封部分包括至少一个顶部密封特征和至少一个底部密封特征；以及一个连接部分，该连接部分从该顶部环形安装部分至少径向向外延伸至该密封部分。
根据本发明的实施例的过滤器元件包括至少部分环形的构造并且限定纵向轴线、径向方向和圆周方向。该过滤器元件可以包括限定中心通道的环形过滤器介质，设置在该环形过滤器介质的中心通道中的中心管，该中心管限定中心储器，并且该环形过滤器介质围绕该中心管和该中心储器。顶部开口端可连接到沿纵向轴线设置的中心管，该顶部开口端包括允许流体从中心储器流到过滤器元件外部的开口。底部端(可以是开口的或封闭的)可以与沿纵向轴线设置的顶部开口端相对地连接到中心管上。一体式密封构件可连接到过滤器元件上，并可包括顶部环形安装部分，该顶部环形安装部分包括顶部安装环和限定中心孔的径向内环形壁。还可以提供包括径向外裙部的连接部分。顶部安装环可包括没有与中心孔连通的任何贯通孔口的连续构件，并且径向内环形壁还可包括没有与中心孔连通的任何贯通孔口的连续构件。此外，径向外裙部还可包括没有任何贯通孔口的连续构件，从而允许一体式密封构件在一些实施例中用作模具。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的过滤器组件的前视截面图，该过滤器组件包括过滤器基部、筒罐和过滤器元件，该过滤器元件包括一体式密封构件。
图2是从图2的矩形2－2截取的图2的一体式密封件的密封部分的放大细节图，示出了形成与基部的顶部密封界面和与筒罐的底部密封界面的密封部分。
图3是图1的过滤器元件的透视图，包括从图1的过滤器组件移除的其一体式密封构件。
图4是图3的过滤器元件与其一体式密封构件的前剖视图。
图5是从图3的过滤器元件移除的一体式密封构件的透视图。
图6是图5的一体式密封构件的前剖视图。
图7是从矩形7－7截取的图6的一体式密封构件的周边密封部分的放大细节图。
图8是包含与图1至图12相关联的组装方法的流程图。
图9是根据本发明的另一个实施例的包括一体式密封构件的另一个过滤器组件的放大的前剖视图。
图10是图9的一体式密封构件的底部取向的透视图。
图11是图10的一体式密封构件的仰视图。
图12是图10的一体式密封构件的前剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。在一些情况下，参考数字将在本说明书中指示，并且附图将示出参考数字后面跟着字母，例如100a，100b或诸如100'，100"等的撇号指示符。应当理解，紧跟在参考数字之后的字母或撇号的使用指示这些特征具有类似的形状并且具有类似的功能，如当几何形状关于对称平面成镜像时通常的情况。为了便于在本说明书中解释，字母或撇号通常不包括在本文中，而是可以在附图中示出，以指示在本书面说明书中讨论的特征的重复。
首先，现在将描述过滤器系统以给予读者用于理解如何使用本发明的各种实施例的适当上下文。应当理解，该描述是作为示例给出的，而不具有任何限制意义。在此描述的装置或方法的任何实施例可以与任何过滤器系统结合使用。
然后，将讨论可包括根据各种实施例的一体式密封构件的过滤器元件。在一些实施例中，该一体式密封构件可以简化过滤器系统的组装，同时还提供密封冗余以帮助防止泄漏，同时允许脏流体流动穿过该一体式密封构件的连接部分的孔，这样使得脏流体可以到达环形过滤器介质以便被过滤。此外，随后将讨论可作为替换部件或作为制造过滤器元件的部件提供的一体式密封构件。
图1示出了可使用根据本发明的各种实施例的过滤器元件200和一体式密封构件300的筒罐式过滤器系统100。
筒罐式过滤器系统100可包括具有基部102、筒罐104和具有一体式密封构件300的过滤器元件200。筒罐式过滤器系统100可用于过滤流体，例如柴油或汽油或其它液体燃料、润滑油、用于液压动力系统的液压流体、变速器流体，或甚至可能用于发动机的进气空气。筒罐式过滤器系统100还可用作燃料/水分离器过滤器。具有在此描述的特征的筒罐式过滤器系统100可以由本领域普通技术人员适配成用于许多不同的目的并且适合于许多其他应用。
基部102包括用于流体进入筒式过滤器系统100的入口通道106和用于流体从筒罐式过滤器系统100排出的出口通道108。可以提供夹子(未示出)以将筒罐104附接到基部102。可以使用其它连接结构，例如螺纹、各种紧固件等。
筒罐104包括如图1所示的顶部开口端112和底部开口端114，或者在本发明的其它实施例中包括底部封闭端。
过滤器元件200可以采取许多不同的形式以适合特定的应用。在所示实施例中，过滤器元件200非常适合于过滤燃料或润滑油。过滤器元件200可包括环形过滤器介质202，环形过滤器介质202周向围绕由中心管206限定的中心储器204。环形过滤器介质202的轴向端部显示为由顶部端盖208和底部端盖212密封。
顶部端盖208可限定过滤器元件200的轴向开口端。顶部端盖208被称为“开口”，因为它包括允许流体通过的开口210。
另一方面，底部端盖212限定了过滤器元件200的轴向开口端。底部端盖212被称为“开口”，因为它允许基座110插入中心管206等。
顶部端盖208和底部端盖212可各自通过焊接、粘合剂、模制到中心管上等连接到中心管206。或者，中心管206、顶部端盖208和底部端盖212中的几个或全部可构造为单一部件。相反地，底部端盖212和/或顶部端盖208可以是与中心管206等分开的部件。下面将讨论筒罐式过滤器系统100和过滤器元件200的底部的封闭构造的进一步细节。
在操作中，待过滤的流体从入口通道106进入并流到筒罐104和环形过滤器介质202之间的环形腔118。然后流体进入并通过过滤器介质202，然后通过图1中所示的穿孔214进入中心管206。
然后，流体通过顶部端盖208和开口210离开中心管206进入出口通道108。在过滤器元件200的顶部和底部处的密封结构有助于限定进入和离开环形过滤器介质202的流体通道，防止任何流体直接流到出口通道108并绕过环形过滤器介质202。为此，可以提供密封特征(例如圆形、尖形、扁平形等)，这将在下面详细讨论。此外，可能希望在过滤器元件的底部和筒罐的底部之间形成腔室(例如，燃料－水分离器中的水碗、排水容器等)。因此，基座可以提供定位特征。在本发明的其他实施例中，过滤器元件200的其他构型是可能的。
现在参见图1和图2，现在将讨论根据本发明的各种实施例的包括一体式密封构件300的筒罐式过滤器系统100。
从图1开始，筒罐式过滤器系统100可以包括过滤器元件200，该过滤器元件至少部分地包括圆柱形构型(或环形构型，因此该过滤器元件和该一体式密封构件的不同表面可以是在圆周方向上一致的旋转表面)并且限定了纵向轴线216、圆周方向217，以及径向方向218。过滤器元件200可包括限定中心通道219的环形过滤器介质202和设置在环形过滤器介质202的中心通道219中的中心管206，中心管206限定中心储器204。因此，环形过滤器介质202围绕中心管206和中心储器204。
如图1所示，过滤器元件200还可包括连接到沿纵向轴线216设置的中心管206的顶部开口端220。顶部开口端220包括开口210，该开口允许流体从中心储器204流动到过滤器元件200的外部(还可以允许插入顶部基座110a)。
类似地，过滤器元件200可包括与顶部开口端220相对地连接到中心管206的底部开口端222，该底部开口端222也沿纵向轴线216设置。因此，底部开口端222允许插入底部基座110。
筒罐式过滤器系统100还可包括筒罐104和底部基座110，筒罐104包括相对于纵向轴线216的顶部开口端112和底部开口端114，底部基座110搁置在筒罐104的底部开口端114上。在本发明的其它实施例中，例如在图1中，基座110与筒罐104模制成一体，情况可能不是这样。
参见图1和2，可以看出，筒罐104包括设置在筒罐104的顶部开口端112附近的密封凸缘120(也可称为壳体)，而基部102包括设置在基部102的底部开口端114附近的面向下的密封槽122(也可称为密封件接纳槽)。一体式密封构件300可以附接至过滤器元件200，并且可以包括密封部分302，该密封部分被布置在基部102的密封槽122中，并且接触筒罐104的密封凸缘120。
如图2中最佳示出的，基部102的密封槽122在包含径向方向218和纵向轴线216的平面(即，图2的截面)中至少部分地包括矩形轮廓124或至少部分地包括梯形轮廓126。更具体地，至少部分矩形的轮廓124可以由垂直于纵向轴线216的顶部环形表面128和从顶部环形表面120延伸的径向外圆柱形表面130限定。另一方面，至少部分梯形的轮廓126可由垂直于纵向轴线216的顶部环形表面128和从顶部环形表面128延伸的径向向内成角度的表面132(相对于平面中的纵向轴线216成约5°以在组装期间提供引入，可称为圆锥形)限定。
在图2中，还可以看到，筒罐104的密封凸缘120可以从筒罐104的圆柱形壁134轴向向上和径向向外延伸(例如，相对于图2的平面中的径向方向成约20°角)。这可能不是本发明的其它实施例的情况。也就是说，筒罐可以以其他方式构造。
参见图1，可以理解的是，密封部分302可以从环形过滤器介质202径向向外并且轴向地布置在过滤器元件200的顶部开口端220下方。对于其他实施例，情况可能并非如此。例如，密封部分甚至可以与顶部开口端等轴向定位。
如图2所示，密封部分302可包括单个顶部密封凸角304和一对底部密封凸角306，顶部密封凸角304与基部102的密封槽122的顶部环形表面128接触，底部密封凸角306与筒罐104的密封凸缘120接触(提供密封冗余)。
更详细地观察密封部分302，一体式密封构件300的密封部分302可包括从顶部密封凸角304向下延伸的径向向内成角度的表面308(也可称为锥形)，从顶部密封凸角304向下延伸的径向外锥形表面310(两个表面308和310可提供用于组装的导入部)，径向内圆柱形表面312从径向向内成角度的表面308向下延伸(也可称为锥形)，径向外圆柱形表面314从径向外锥形表面310向下延伸。径向外圆柱形表面314和径向内圆柱形表面312被构造成当顶部密封凸角304被压缩时(对于压缩量参见箭头136)分别接触密封槽122的径向外圆柱形表面130和密封槽122的径向向内成角度的表面132(例如通过沿相反的径向方向凸出)。这种布置可以提供密封冗余。
继续参照图2，基部102包括径向内壁138，该径向内壁138至少部分地限定密封槽122，并且该径向内壁138包括自由端140，该自由端140限定径向向内和轴向向下面对的底部凸弧形接合部142。同样，一体式密封构件300包括桥接部分316(从一体式密封构件300的连接部分318桥接至密封部分302)，其限定至少部分地与基部102的底部凸弧形接合部142匹配的桥接凹弧形接合部320。
筒罐104可以进一步包括从密封凸缘120轴向向上延伸的外部定位壁144，并且基部102进一步包括径向外壁146，该径向外壁146部分地限定密封槽122并且被构造成同时接触筒罐104的外部定位壁144和密封凸缘120。这种布置可以防止一体式密封构件300的密封部分302被过度压缩。
接下来，现在将参照图3和4描述可作为替换部件提供的过滤器元件200。
过滤器元件200可以如在此先前所描述的来构造，并且可以包括附接至过滤器元件200上的一体式密封构件300，并且包括密封部分302，该密封部分径向地远离环形过滤器介质202并且轴向地布置在过滤器元件的顶部开口端220与底部开口端222之间。
该连接可以以各种方式实现。例如，顶部端盖208可以被包覆模制到中心管206和一体式密封构件300上，或者中心管206、顶部端盖208和一体式密封构件300可以被形成为单片材料，或者一体式密封构件300可以被粘附或焊接到顶部端盖208，该顶部端盖208然后可以被粘附或焊接到中心管206等。一体式密封构件300可以包括顶部安装环324(也参见图5)，该顶部安装环324由在顶部安装环324的顶部和侧面上延伸的顶部端盖208捕获或以其他方式保持。该结构324还可用作“压铆螺母柱接片”，以在包覆模制端盖期间偏移介质，从而封装介质。
如本文前面所提到的，一体式密封构件300还可包括从过滤器元件200的顶部开口端220径向向外和轴向向下延伸的连接部分318。此外，一体式密封构件300的连接部分318可以是有孔的(参见孔322)，以允许脏流体流动经过一体式密封构件300到达环形过滤器介质202以便被过滤。为此，连接部分318包括一系列向下延伸的成角度构件326(由于它们在图4的截面平面中与纵向轴线216形成约15°的角度而被称为)，以及多个横向构件330，这些横向构件将这一系列向下的成角度构件326中的每一个周向地连接在一起(形成网状构造)。在本发明的其它实施例中，网状结构的其它构造也是可能的。在一些实施例中，可以省略横向构件330。
如图4中最佳示出的，一体式密封构件300的密封部分302可包括面向上的箭头部分332和至少部分面向下的起伏部分334(也可称为底部起伏部分)。在本发明的其它实施例中，密封部分302的其它构造也是可能的。
现在将参照图5至图7讨论可作为替换部件或作为用于制造刚才描述的过滤器元件200的部件提供的一体式密封构件300。
参见图5和图6，一体式密封构件300可以包括至少部分环形的主体335，该本体限定了纵向轴线337、径向方向339和圆周方向341。该至少部分环形的主体335可以包括一个安装部分324a、一个密封部分302，该密封部分包括至少一个顶部密封特征343(可以具有任何合适的形状，包括弓形、平坦、尖角等)，以及至少一个底部密封特征336(可以具有任何合适的形状，例如具有弓形、平坦形状、尖角形状等的密封焊道)。此外，连接部分318可以从安装部分324a径向向外(例如，完全径向向外、基本上径向向外、径向向外和轴向向下等)延伸到密封部分302。
在一些实施例中，连接部分318也从安装部分324a轴向向下延伸，并限定网格图案。安装部分324a还可以包括环(例如，垂直于或限定纵向轴线328的顶部安装环324)。
网格图案可以至少部分地由多个构件338形成，这些构件从环324径向向外并且轴向向下延伸到密封部分302。该多个构件338中的每一个可以包括一个径向面向外的表面340，并且一个槽342可以被布置在该径向面向外的表面340上，但不一定如此。
如图7中最佳示出的，密封部分302的至少一个顶部密封特征334可以包括顶部凸弧形密封表面344，并且密封部分302的至少一个底部密封特征336可以包括最底部凸弧形密封表面346和径向最外凸弧形密封表面348。该表面348可设置成径向向外靠近最底部凸弧形密封表面346，且凹弧形过渡表面350插入其间。
顶部凸弧形密封表面344可以至少部分地径向插入在径向最外凸弧形密封表面348和最底部凸弧形密封表面346之间。径向最外凸弧形密封表面348可至少部分地轴向设置在顶部凸弧形密封表面344和最底部凸弧形密封表面346之间。该布置可限定切线352，该切线352与最底部凸弧形密封表面346和径向最外凸弧形密封表面348相切，在包含径向方向339和纵向轴线328(即图7的截面)的平面中与径向方向339形成锐角354(可与筒罐的密封凸缘的角度匹配)。在本发明的其他实施例中可能不是这种情况。
一体式密封构件可以使用任何合适的材料和制造工艺来构造。例如，可以使用硬度为20至95肖氏A(例如60肖氏A)的聚氨酯材料，将其注塑成型。
前述特征、部件或组件中的任一个可在构造上变化，以在本发明的其它实施例中不同于本文具体示出和描述的内容。
现在将讨论过滤器系统100a的另一个实施例，该过滤器系统100a的构造和操作与前面参照图1至7描述的相同，除非与参照图9至12描述的相反。
如图9所示，筒罐式过滤器系统100a可包括筒罐104a，该筒罐104a包括顶部开口端112a，底部开口端或底部封闭端和密封槽122a，该顶部开口端112a包括外螺纹部分113，该底部开口端或底部封闭端沿纵向轴线216a设置，类似于前面所述，该密封槽122a设置成靠近顶部开口端112a。
筒罐式过滤器系统100a还可包括限定顶部开口端148的基部102a，包括内螺纹部分152的底部开口150，以及轴向设置在基部102a的顶部开口端和内螺纹部分152之间的面向下的密封表面154。该表面154可以是如图9所示的平面或圆锥形等。
此外，还可以提供一体式密封构件300a，该密封构件被附接到过滤器元件200a上，并且包括密封部分302a，该密封部分被布置在筒罐104a的密封槽122a中，并且接触基部102a的面向下的密封表面154。
筒罐104a的密封槽122a可以在包含径向方向218a和纵向轴线216a的平面(例如，图9的截面)中至少部分地包括矩形轮廓或至少部分地包括梯形轮廓。
更具体地，至少部分矩形的轮廓可以由垂直于纵向轴线的底部环形表面156和从底部环形表面156延伸的径向外部圆柱形环形壁158限定。在其它实施例中，该底部环形表面可以是锥形的而不是平面的，等等。
同样，至少部分矩形的轮廓可以由垂直于纵向轴线216a的底部环形表面156和从底部环形表面156延伸的径向内圆柱形环形壁160限定。
径向外圆柱形环形壁158可以接触或几乎接触基部102a(例如在面向下的密封表面154处)，并且径向内圆柱形环形壁160可以与基部102a间隔开，从而形成间隙162。在其它实施例中，径向外圆柱形环形壁158可不接触基部(可提供微小间隙)，而止挡凸缘172可设置在外螺纹部分113下方，该止挡凸缘172接触基部102a的内螺纹部分152(实际上如图9所示)，以帮助防止密封部分302a的过度压缩。在任一情况下，径向外圆柱形环形壁仍可高于径向内圆柱形环形壁等。
一体式密封构件300a的密封部分302a可以从环形过滤器介质202径向向外设置，并且轴向地设置在过滤器元件200的顶部开口端220a下方。密封部分302a可包括与基部102a的面向下的密封表面154接触的单个顶部密封凸角304，以及与筒罐的密封槽122a的底部环形表面156接触的一对底部密封凸角306a。这些凸角可以颠倒180度，使得底部凸角是顶部凸角，顶部凸角是底部凸角等。
一体式密封构件300a的密封部分302a包括从顶部密封凸角304向下延伸的径向内锥形表面308a，从顶部密封凸角304向下延伸的径向外锥形表面310，从径向内锥形表面308a向下延伸的径向内圆柱形表面312a，以及从径向外锥形表面310向下延伸的径向外圆柱形表面314a，径向外圆柱形表面314a和径向内圆柱形表面312a被构造成当顶部密封凸角304被压缩时分别接触密封槽122a的径向外圆柱形环形壁158和密封槽122a的径向内圆柱形环形壁160。在本发明的其他实施例中，其他构造是可能的。
现在参见图9至图12，可以理解的是，一体式密封构件300a进一步包括多个凸缘316a，这些凸缘在圆周上彼此间隔开而形成流动通道356，并且该多个凸缘316a中的每一个从径向内锥形表面308a延伸穿过间隙162。
而且，筒罐104a和基部102a与过滤器元件200a径向间隔开，在它们之间形成环形腔118a。多个凸缘316a中的每一个都延伸到环形腔118a中。因此，这些流动通道与该环形腔处于流体连通，从而允许有待过滤的流体向下穿过该一体式密封构件到达该环形过滤器介质，其中该流体围绕该环形过滤器介质周向流动并且穿过该有待清洁的介质。
过滤器元件200a可以被提供作为刚刚描述的筒罐式过滤器系统100a的替代部件，并且将被类似地或相同地构造成如在此先前关于图1至图7描述的过滤器元件200，除了与关于参考图9至图12的以下描述相矛盾或以其他方式描述的之外。
首先，过滤器元件200a包括连接到过滤器元件200a的一体式密封构件300a，并且包括密封部分302a和连接部分318a，密封部分302a至少径向地远离环形过滤器介质202设置，并且可能轴向地位于顶部开口端220a和底部端之间，连接部分318a轴向地和径向地远离过滤器元件200a延伸到密封部分302a。更具体地，一体式密封构件300a的连接部分318a从过滤器元件200a的顶部开口端220a轴向向下和径向向外延伸。
在其他实施例中，可以想到的是，该密封部分和连接部分可以甚至与该过滤器元件的顶端或底部端轴向地布置。其它结构也是可能的，等等。
如本文前面所提到的，一体式密封构件300a的连接部分318a至少部分地限定多个流动通道356。更具体地，连接部分318a可以包括限定底部部分359的轴向延伸的裙部358，以及从裙部358的底部部分359轴向向下和径向向外延伸到密封部分302a的多个凸缘316a，形成多个流动通道356。这些通道的形状可以采取多个周向延伸的狭缝(见图11)的形式，这些狭缝由一对多个凸缘316a周向地界定，并且由密封部分302a和轴向延伸的裙部358径向地界定。
在其它实施例中，凸缘可以从一体式密封构件的其它部分延伸，例如从安装环、裙部的圆周表面等延伸。
参见图10至图12，一体式密封构件300a包括至少部分地限定中心孔360的顶部安装环324b和底表面362。
如图12中最佳示出的，一体式密封构件300a的密封部分302a包括面向上的箭头部分332a和至少部分面向下的起伏部分334a。一体式密封构件300a还可包括从顶部安装环324b向下延伸的环形壁364，该环形壁364形成中心孔360(至少部分地)。环形壁364还可包括径向面向内的表面366(例如，诸如圆柱形表面或圆锥形表面的旋转表面)，以及设置在径向面向内的表面366上的密封焊道368。此外，多个压铆螺母柱接片370可以从顶部安装环324b的底表面362轴向向下延伸。这种结构允许一体式密封构件300a用作灌封材料模具。多个压铆螺母柱中的每一个包括从顶部安装环的底表面轴向向下延伸的圆柱体或连接到顶部安装环的底表面的螺旋延伸肋。当然，在其它实施例中可以根据需要或期望使用用于压铆螺母柱的其它合适形状。
现在将集中在图10至图12上描述可作为替换部件提供的一体式密封构件300a的另一实施例。一体式密封构件300a可包括至少部分环形的主体，该本体限定纵向轴线216a、径向方向218a和圆周方向217。密封件300a可以包括顶部环形安装部分324c，该顶部环形安装部分324c包括具有底表面362的顶部安装环324b，并且包括从底表面362轴向向下延伸的多个压铆螺母柱接片370。顶部安装环324b还可以至少部分地限定中心孔360，而密封部分302a包括至少一个顶部密封特征343和至少一个底部密封特征336。连接部分318a可以从顶部环形安装部分324c轴向向下和径向向外延伸到密封部分302a。
连接部分318a可以包括从顶部安装环324b轴向向下延伸的径向外裙部358，并且顶部环形安装部分324c可以进一步包括从顶部安装环324b轴向向下延伸的径向内环形壁364a，该径向内环形壁364a至少部分地形成中心孔360。密封焊道368可设置在径向内环形壁364a上，径向面向内并从径向内环形壁364a周向延伸。
如前所述，连接部分318a可包括多个凸缘316a，凸缘316a从径向外裙部358轴向向下和径向向外延伸到密封部分302a。
如在图11和12中最佳看到的，密封部分302a的至少一个顶部密封特征343可以包括顶部凸弧形密封表面344，并且密封部分302a的至少一个底部密封特征336包括径向最内凸弧形密封表面372，以及径向最外凸弧形密封表面348a，该径向最外凸弧形密封表面348a被径向向外地布置成紧邻径向最内凸弧形密封表面372，其中凹弧形过渡表面350a被置于其间。
而且，顶部凸弧形密封表面344至少部分地径向插入在径向最外凸弧形密封表面348a和径向最内凸弧形密封表面372之间。此外，密封部分302a可包括从顶部凸弧形密封表面344延伸的径向内锥形表面308a，并且多个凸缘316a连接到径向内锥形表面308a。在本发明的其他实施例中可能不是这种情况。
一体式密封构件300a可构造成用作模具。为此，顶部安装环324b可以没有与中心孔360连通的任何贯通孔口，径向外裙部358没有任何贯通孔口，并且径向内环形壁364a没有与中心孔360连通的任何贯通孔口。这可以允许一体式密封构件300a包含注入其中的任何灌封材料。径向内环形壁364a可设置在中心管206中，其中密封焊道368设置在中心孔360中，其可接触基部的环形壁(如图9所示)。
在如图11和12所示的某些实施例中，多个凸缘316a中的每一个包括径向延伸的腿部374和将径向延伸的腿部374连接到径向外裙部358的弯曲部分376。径向延伸的腿部374可以连接到密封部分302a的径向内锥形表面308a。在本发明的其他实施例中，这些凸缘可以不同地构造并且以其他方式附接到该密封部分上。
在图12中，径向最内凸弧形密封表面372和径向最外凸弧形密封表面348a可限定完全径向延伸的公切线378。这可能不是本发明的其它实施例的情况。
一体式密封构件可以使用任何合适的材料和制造工艺来构造。例如，可以使用硬度为20至95肖氏A(例如60肖氏A)的聚氨酯材料，将其注塑成型。在其他实施例中，可以使用任何合适的柔性材料，例如聚氨酯、弹性体、橡胶和泡沫。
前述特征、部件或组件中的任一个可在构造上变化，以在本发明的其它实施例中不同于本文具体示出和描述的内容。
工业实用性
在实践中，根据在此公开的任何实施例的过滤器元件、一体式密封构件，或筒罐式过滤器系统可以在OEM(原始设备制造商)或售后市场背景下获得或提供。先前讨论的各种特征可用于提供密封冗余，同时还简化组装。
对于图1至图7所示的实施例，一体密封件的网状形式可以完全封装在灌封的过滤器端盖内。此外，灌封材料可以与基部形成密封，以将清洁流体与脏流体分离，反之亦然。
另一方面，图9至12中所示的实施例提供了一种杯状形式的一体式密封件，其旨在用作灌封材料模具。这样，灌封材料可以被注入到该密封件中，并且需要化学地和物理地结合到灌封材料。此外，可以在端盖和灌封材料之间提供底切或其它物理粘结辅助。这些底切将位于端盖的内部，在那里它与灌封材料接合。此外，整体密封件具有与基部接触的整体密封焊道，从而将清洁流体与脏流体分离。
密封部分和柔性腿(也称为凸缘或桥接部分)之间的连接点已经从密封部分的下三分之一移动到上三分之一，以适应将密封槽从过滤器基部移动到过滤器壳体(也称为筒罐)。
鉴于前述内容，可采用根据本申请的各种实施例的诸如图1至图7和图9至图12所示的筒罐式过滤器系统的组装方法，如图8所示，该方法允许以三个或更少的步骤进行组装，同时还提供密封冗余。
方法400可以包括将过滤器元件插入基部和筒罐之一中，直到密封件接触基部的径向内部部分和筒罐之一，并且直到另一密封件接触基部的径向外部部分和筒罐之一(步骤402)。例如，在基部的径向内部部分处的密封接触在图1中以402a示出，而在筒罐的径向内部部分处的密封接触在图1中以402b示出。类似地，在基部的径向外部部分的密封接触在图1中以402c示出，而在筒罐的径向外部部分的密封接触在图1中以402d示出。
接下来，该方法可以进一步包括将该过滤器元件插入该基部和该筒罐中的另一个中，直到一个密封件接触该基部和该筒罐的径向内部部分中的另一个，并且直到另一个密封件接触该基部和该筒罐的径向外部部分中的另一个(步骤404)。
例如，步骤402可以包括将过滤器元件插入筒罐中，同时或实际上同时产生密封接触402b和402d，如图1所示，而步骤404可以包括将过滤器元件插入基部，在402a和402c处产生密封接触，反之亦然。步骤402和404可以同时或在不同时间完成。
基部和筒罐可通过螺纹、夹子、其它紧固件等彼此联接(步骤406)。步骤406可在步骤402和404之后或在步骤402和404等期间完成。
该方法还可以包括图8中的步骤401和401a。步骤401可以包括通过将密封件完全封装在灌封的过滤器端盖内而形成一体式密封件来制造过滤器元件，而步骤401a可以包括通过将封装材料灌注到该密封件中，将密封件化学地和物理地结合到灌封材料来制造过滤器元件。
还可设想，一体式密封构件可连接到过滤器元件的底部(例如在底部端盖处)，并沿筒罐的底壁和/或侧壁的一部分延伸，终止于靠近筒罐的密封凸缘的密封部分，等等。
应当理解，前面的描述提供了所公开的组件和技术的示例。然而，可以设想，本发明的其他实施例可以在细节上不同于前述示例。对本发明或其示例的所有引用旨在引用在该点处讨论的特定示例，并且不旨在暗示对更一般地本发明的范围的任何限制。关于某些特征的区别和贬低的所有语言都旨在缺乏对这些特征的偏好，但除非另外指明，否则并不完全将其从本发明的范围中排除。
除非本文中另有说明，否则本文中数值范围的叙述仅旨在用作单独提及落在该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独值并入说明书中，如同其在本文中单独叙述一样。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对这里所讨论的装置和组装方法的实施例进行各种修改和变化。考虑到本文公开的各种实施方案的说明书和实践，本发明的其它实施方案对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，一些设备的构造和功能可以与这里描述的不同，并且任何方法的某些步骤可以被省略，以与具体提到的顺序不同的顺序执行，或者在一些情况下同时或以子步骤执行。此外，可对各种实施例的某些方面或特征作出变化或修改以产生其它实施例，且各种实施例的特征和方面可添加到其它实施例的其它特征或方面或替代其它实施例的其它特征或方面，以便提供其它实施例。
因此，本发明包括适用法律所允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则上述要素在其所有可能变化中的任何组合都被本发明涵盖。

Claims (10)

1.一种过滤器元件(200，200a)，所述过滤器元件包括至少一个部分环形构型并且限定了纵向轴线(216a)、径向方向(218a)，以及圆周方向(217)，所述过滤器元件(200，200a)包括：
限定中心通道(219)的环形过滤器介质(202)；
中心管(206)，所述中心管被布置在所述环形过滤器介质(202)的所述中心通道(219)中，所述中心通道限定了中心储器(204)，并且所述环形过滤器介质(202)围绕所述中心管(206)和所述中心储器(204)；
顶部开口端(220，220a)，所述顶部开口端被连接到沿着所述纵向轴线(216a)布置的所述中心管(206)上，所述顶部开口端(220，220a)包括开口(210)，所述开口允许流体从所述中心储器(204)流动到所述过滤器元件(200，200a)的所述外部；
底部端(222)，所述底部端与所述顶部开口端(220a)相对地接合到所述中心管(206)，所述顶部开口端(220a)沿所述纵向轴线(216a)设置；以及
一体式密封构件(300，300a)，所述一体式密封构件被附接到所述过滤器元件上并且包括密封部分(302，302a)和连接部分(320，320a)，所述密封部分被径向地布置成远离所述环形过滤器介质(202)，所述连接部分(320,320a)至少径向地远离所述过滤器元件(200，200a)延伸至所述密封部分(320，320a)。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件(200，200a)，其中，所述一体式密封构件(300，300a)的所述连接部分(320，320a)从所述过滤器元件(200，200a)的所述顶部开口端(220，220a)轴向向下和径向向外延伸，使得所述密封部分(320，320a)轴向位于所述顶部开口端(220a)和所述底部端(222)之间。
3.根据权利要求1所述的过滤器元件(200a)，其中，所述一体式密封构件(300，300a)的所述连接部分(320，320a)至少部分地限定多个流动通道(322，356)。
4.根据权利要求3所述的过滤器元件(200a)，其中，所述连接部分(320a)包括轴向延伸的裙部(358)，所述裙部限定了底部部分(359)，以及多个凸缘(316a)，这些凸缘从所述裙部(358)的所述底部部分(359)轴向向下并且径向向外延伸至所述密封部分(302a)，以多个周向延伸的狭缝的所述形式形成所述多个流动通道(356)，这些狭缝是由一对所述多个凸缘(316a)周向界定的，并且径向地通过所述密封部分(302a)和所述轴向延伸的裙部(358)。
5.根据权利要求4所述的过滤器元件(200a)，其中，所述一体式密封构件(300a)包括至少部分地限定中心孔(360)的顶部安装环(324b)和底表面(362)。
6.根据权利要求5所述的过滤器元件(200a)，其中，所述一体式密封构件(300a)的所述密封部分(302a)包括面向上的箭头部分(332a)和至少部分面向下的起伏部分(334a)，并且还包括从形成所述中心孔(360)的所述顶部安装环(324b)向下延伸的环形壁(364)，所述环形壁(364)包括径向面向内的表面(366)和设置在所述径向面向内的表面(366)上的密封焊道(368)，以及多个压铆螺母柱接片(370)，这些压铆螺母柱接片从所述顶部安装环(324b)的所述底表面(362)轴向向下延伸。
7.一种一体式密封构件(300a)，包括：
至少部分环形的主体，所述至少部分环形的主体限定了纵向轴线(216a)、径向方向(218a)，以及圆周方向(217)，所述至少部分环形的主体包括
顶部环形安装部分(324c)，所述顶部环形安装部分包括具有底表面(362)的顶部安装环(324b)，并且包括从所述底表面(362)轴向向下延伸的多个压铆螺母柱接片(370)，所述顶部安装环(324b)还至少部分地限定中心孔(360)；
密封部分(302a)，所述密封部分包括至少一个顶部密封特征(343)和至少一个底部密封特征(336)；以及
连接部分(38a)，所述连接部分至少从所述顶部环形安装部分(324c)径向向外延伸至所述密封部分(302a)。
8.根据权利要求7所述的一体式密封构件(300a)，其中，所述连接部分(318a)包括从所述顶部安装环(324b)轴向向下延伸的径向外裙部(358)，并且所述顶部环形安装部分(324c)还包括从所述顶部安装环(324b)轴向向下延伸的径向内环形壁(364a)，所述径向内环形壁(364a)至少部分地形成所述中心孔(360)，并且包括设置在所述径向内环形壁(364a)上的密封焊道(368)，所述密封焊道(368)径向向内面向所述径向内环形壁(364a)并从所述径向内环形壁(364a)周向延伸，所述一体式密封构件由所述以下材料之一制成：聚氨酯、弹性体、橡胶，以及泡沫，并且所述顶部安装环(324b)没有与所述中心孔(360)连通的任何贯通孔口，所述径向外裙部(358)没有任何贯通孔口，并且所述径向内环形壁(364a)没有任何贯通孔口。
9.根据权利要求8所述的一体式密封构件(300a)，其中，所述连接部分(318a)包括从所述径向外裙部(358)轴向向下和径向向外延伸到所述密封部分(302a)的多个凸缘(316a)，并且所述多个压铆螺母柱(370)中的每一个包括从所述顶部安装环(324b)的所述底表面(362)轴向向下延伸的圆柱体或附接到所述顶部安装环(324b)的所述底表面(362)的螺旋延伸肋，所述多个凸缘(316a)中的每一个包括径向延伸的腿部(374)和将所述径向延伸的腿部(374)连接到所述径向外裙部(358)的弯曲部分(376)，并且所述一体式密封构件(300a)由具有20至95肖氏A硬度的聚氨酯制成，从而允许所述一体式密封构件用作灌封模具。
10.根据权利要求9所述的一体式密封构件(300a)，其中，所述密封部分(302a)的所述至少一个顶部密封特征包括顶部凸弧形密封表面(344)，并且所述密封部分(302a)的所述至少一个底部密封特征(336)包括径向最内凸弧形密封表面(372)和径向最外凸弧形密封表面(348a)，所述径向最外凸弧形密封表面(348a)径向向外设置成紧邻所述径向最内凸弧形密封表面(372)，并且凹弧形过渡表面(350a)插入其间，并且所述顶部凸弧形密封表面(344)至少部分地径向插入在所述径向最外凸弧形密封表面(348a)与所述径向最内凸弧形密封表面(372)之间，并且所述密封部分(302a)包括从所述顶部凸弧形密封表面(344)延伸的径向内锥形表面(308a)，所述多个凸缘(316a)附接至所述径向内锥形表面(308a)和所述径向最内凸弧形密封表面(372)，所述径向最外凸弧形密封面(3418a)限定完全径向延伸的公切线(378)。
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