CN201441851U - 过滤组件 - Google Patents

Abstract

一种过滤组件，其中滤筒固定到螺帽片，滤筒和螺帽片之间有密封。滤筒和螺帽片之间的密封关系在过滤组件使用过程中被维持，而无需使用与滤筒接合的弹簧，该弹簧压迫滤筒使滤筒与螺帽片接合。

Description

过滤组件

技术领域

本实用新型总的来说涉及流体过滤，尤其涉及，但不限于用于相对螺帽片和过滤器外壳支持和保持滤筒的过滤组件。

背景技术

一种已知的用于汽车/柴油货车发动机中以过滤燃料的过滤组件，其包括过滤器外壳、设于过滤器外壳的内部空间中的滤筒以及用于封闭过滤器外壳开口端的螺帽片。待过滤的燃料从燃料箱流进过滤组件的未过滤燃料区，流经滤筒，到达滤过燃料区，然后再流到发动机。在这些类型的过滤器中，滤筒通常用接合到滤筒底部，并压迫滤筒通过弹性橡胶密封件(其防止滤筒周围的未过滤燃料从未过滤燃料区旁路到滤过燃料区)向上与螺帽片接合的弹簧固定到位。如果滤筒和螺帽片之间的连接被破坏，未过滤燃料会与滤过燃料混合。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种过滤组件，其提供将滤筒固定到螺帽片，同时在该过滤组件使用过程中维持滤筒和螺帽片之间的密封关系，而无需用弹簧来压迫滤筒使其与螺帽片接合的改良方法。在滤筒和螺帽片之间不设弹性橡胶密封件，或者两者之间设有弹性橡胶密封件，都能实现密封关系。本文描述的过滤组件概念可用在汽车/柴油货车发动机中以过滤各种发动机流体，包括但不限于柴油、机油以及液压流体。

滤筒上端可用多种不同的方法连接到螺帽片，每种方法都在滤筒和螺帽片之间有密封。在外壳内未设有与滤筒的第一端相接合用于压迫滤筒使其与螺帽片接合的弹簧。过滤器外壳上防止或限制滤筒远离螺帽片移动的装置，诸如肋条或其他突起物等，有助于保持滤筒和螺帽片之间的连接，从而无需使用弹簧，也可维持滤筒和螺帽片之间的密封。密封可仅由滤筒和螺帽片之间的连接，如干涉配合提供，无需在滤筒和螺帽片之间设弹性橡胶密封件。或者，滤筒和螺帽片之间可设有弹性橡胶结构或其他密封结构。

在一个实施例中，一种过滤组件包括外壳，具有侧壁、基底、开口端、内部空间以及多个在内部空间里面形成于外壳内表面上的肋条。配置有螺帽片与侧壁接合，以封闭外壳的开口端。螺帽片包括来自内部空间的滤过流体离开过滤组件所经过的第一流体通道，以及待过滤的流体进入内部空间所经过的第二流体通道。内部空间内设有滤筒，其中该滤筒包括朝向外壳基底部分的第一末端以及朝向开口端和螺帽片的第二末端。第二末端与螺帽片连接，第二末端和螺帽片之间有密封，用于防止第二末端和螺帽片之间的流体泄漏。至少一些肋条包括与滤筒的第一末端相邻的台阶，这些台阶尺寸上构造成与第一末端接合，以限制滤筒远离螺帽片的移动。

在一个实施例中，在外壳中没有与滤筒的第一末端相接合的弹簧。因此，滤筒和螺帽片之间密封的维持无需使用弹簧。在另一实施例中，滤筒和螺帽片之间没有弹性橡胶密封件。但是，在某些实施例中，可以有弹性橡胶密封件。

在另一实施例中，过滤组件包括容器，具有侧壁、与侧壁相连并界定容器基底部分的底壁、与基底部分相对的开口端、内部空间以及多个在内部空间里面形成于容器内表面上的肋条。配置有螺帽片与侧壁接合，以封闭容器的开口端。螺帽片包括来自内部空间的滤过流体离开过滤组件所经过的流体出口，以及待过滤的流体进入内部空间所经过的流体入口。内部空间内设有滤筒，其中该滤筒包括一圈滤材，该滤材圈在容器的内部空间中界定与流体入口相连通的未过滤流体侧以及与流体出口相连通的滤过流体侧。该滤材圈包括与外壳基底部分相邻的第一末端以及与开口端及螺帽片相邻的第二末端。第二末端与螺帽片相连，滤筒和螺帽片之间有密封，用于防止未过滤流体侧的流体在滤筒和螺帽片之间漏到滤过流体侧。此外，至少一些肋条包括与滤材圈的第一末端相邻的台阶，这些台阶尺寸上构造成与滤筒接合，以限制滤筒远离螺帽片的移动。

本实用新型内容是本申请一些教导的概述，并非作为本主题的唯一或详尽的说明。具体实施方式和权利要求中有关于本主题的进一步详细内容。对本领域的技术人员来说，在阅读和理解以下的具体实施方式并参阅附图(两者形成本主题的一部分)后，本主题的其他方面将很明显，具体实施方式和附图都不应作为一种限制。

上述过滤组件将滤筒固定到螺帽片，同时在该过滤组件使用过程中维持滤筒和螺帽片之间的密封关系，而无需用弹簧来压迫滤筒使其与螺帽片接合。而且，在滤筒和螺帽片之间不设弹性橡胶密封件，或者两者之间设有弹性橡胶密封件，都能实现密封关系。

附图说明

图1A是包括突起台阶的过滤组件的截面侧视图。

图1B是图1A中画圈区域I的放大视图。

图1C是移去螺帽片和滤筒的过滤器外壳的截面侧视图。

图2是过滤组件的立体分解视图。

图3是通过扣合连接相连的滤筒和螺帽片的部分截面视图。

图4是连接滤筒和螺帽片的又一实施例的部分截面视图。

图5是连接滤筒和螺帽片的另一实施例的部分截面视图。

图6A是带扣合销的螺帽片的截面视图。

图6B是图6A中画圈区域II的放大视图。

图6C是带扣合销的螺帽片的另一实施例的截面视图。

图6D是图6C中画圈区域III的放大视图。

图7是滤筒和螺帽片之间的螺纹连接透视图。

图8是连接滤筒和螺帽片的另一种方式的截面视图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本文使用的“上方”、“上面”、“下面”、“顶部”、“底部”、“向上”、“向下”、“上部”、“下部”、“水平”和“垂直”等术语是指图中说明的在使用中的过滤组件及其组成部件的相对方位。这些术语的使用不是用于限制权利要求，除非权利要求中明确包含它们。

本文说明和图示了一种过滤组件，其提供结构以使滤筒与螺帽片保持接合，在使用过滤组件过程中，维持滤筒和螺帽片之间的密封关系，而无需用弹簧来压迫滤筒使其与螺帽片接合。本文图示和说明的实施例不包括滤筒和螺帽片之间的弹性橡胶密封件。但是，在其他实施例中，滤筒和螺帽片之间可以有弹性橡胶密封件。

本文描述的过滤组件概念可在汽车/柴油货车发动机中用于过滤各种发动机流体，包括但不限于柴油、汽油、冷却剂和液压流体。本文描述的概念涉及燃料过滤组件。但是，应当理解的是，这些概念也可应用于其他类型的过滤组件。

请参阅图1A-C和2，显示燃料过滤组件10。该过滤组件10包括用非金属材料(如塑料或复合材料)制成的整体模塑成的外壳12。外壳12具有大体上是圆柱形的侧壁18、构成外壳封闭端的基底部分20、开口端22以及由侧壁18和基底部分20界定的内部空间24。在图示的实施例中，外壳12外形一般是圆柱形，然而在合适的情况下，外壳12可能会有不同的形状。

过滤组件10还包括至少部分地设置于内部空间24中的滤筒16。滤筒16包括一圈过滤介质64、顶部端板66和底部端板68。过滤介质64构造成用以除去燃料中不需要的污染物，在图示的实施例中，是将水从燃料中分离出来。但是，如需要，滤筒也可设计成用于颗粒过滤的、无水分离功能的滤筒。过滤介质64环设于在端板66、68之间的中央多孔管48周围，以保持过滤介质64的形状。端板66、68优选采用非金属材料制成，如塑料或复合材料。用一层粘合剂(如聚亚氨酯浇注复合物或增塑溶胶)将每块端板66、68稳固地粘接到过滤介质64。在其他实施例中，过滤介质可嵌入制作端板的材料中。外壳和螺帽片都由非金属材料制成。在一个实施例中，滤筒包括一圈滤材，滤材圈包括与外壳基底部分相邻的第一末端以及与开口端和螺帽片相邻的第二末端；滤筒在滤材圈的第二末端包括与所述螺帽片相连的端板，所述滤筒在所述滤材圈的第一末端包括能够与所述台阶接合的端板。滤材圈直接结合到所述螺帽片。

在图示的实施例中，滤筒16设计为从外向内流，即待过滤的燃料从未过滤燃料区(由过滤介质64外部和侧壁18的内表面之间界定)经过滤介质64径向内流。在经过过滤介质64后，滤过燃料经多孔管48，流入滤过燃料区，然后流出过滤组件。但是，在其他实施例中，滤筒可设计为待过滤的燃料从内向外流。

如图1A所示，滤筒包括水分离功能时，过滤器外壳12则包括收集坑区34，其设计为收集由滤筒16分离的水。收集坑区34位于在滤筒16的底部端板68下方与外壳12所围空间的下部。在一个实施例中，收集坑区34在从端板68向基底部分20内表面方向所测量的轴向约为2-3英寸深处。

过滤组件10还包括用于与外壳12接合以封闭开口端22的螺帽片14。如本文所使用的，螺帽片14是任何设计为封闭滤筒开口端，让待过滤的燃料进入过滤组件10，使滤过燃料可离开过滤组件的，以及具有本文图示和描述的螺帽片14的任何其他功能的结构。螺帽片不局限于片状结构，可构造成图1A和2中所示的结构，螺帽片可具有图3-8所示的构造，或者其他未具体图示的构造。

如图1A所示，螺帽片14包括圆柱形裙部30，其底缘32构造成为可附加到侧壁18顶缘以封闭开口端22的。螺帽片18还包括顶壁40和从顶壁40向上突起的中央突起部42。中央突起部42具有多个(如两个)设于突起部42相对侧的进料开口26，待过滤的燃料经此进料开口进入过滤组件。入口通道从开口26向下，经突起部，延伸入顶部端板66上方的区域。在此处，燃料在形成于顶壁40内表面上的肋条间限定的区域内流动，流过顶部端板66的边缘，到达界定于过滤介质64外部和侧壁18内表面之间的未过滤燃料区。突起部42也具有多个(如两个)设于突起部42相对侧的出料开口28，滤过燃料经此开口28离开过滤组件。出口通道从滤过燃料区向上延伸，经突起部42，到达出料开口28。2007年7月13日提交的11/777861号美国专利申请公开了类似的入口和出口通道系统。

滤筒的顶部端板通过扣合连接、螺纹连接、干涉配合或一体式结合连接到螺帽片。

在图1A所示的实施例中，滤筒16的顶部端板66通过干涉配合与螺帽片14相接合，在滤筒和螺帽片之间形成密封关系，而无需在滤筒和螺帽片之间设弹性橡胶密封件。具体地，请参阅图1A，螺帽片14包括向下延伸、基本为圆环形的套筒60，其整体模塑成螺帽片14的一部分，并由顶壁40向下延伸。顶部端板66基本是环形，并有通常是圆环形的套筒72，该套筒72向下朝着管48向过滤介质内部延伸。套筒72的内径比螺帽片14的套筒60的外径稍大，以便套筒60插入套筒72时，可建立紧密的干涉配合。这有助于将滤筒16固定到螺帽片14，并在接触表面之间形成流体密封界面。短凸缘70从套筒72末端朝着滤筒16的轴往内延伸，以阻止套筒60进一步插入套筒72。

套筒60、72之间的干涉配合使滤筒和螺帽片之间密封，防止未过滤燃料漏到滤过燃料区。此外，有了干涉连接，则无需在滤筒和螺帽片之间的弹性橡胶密封件。

请参阅图1A-C，外壳12的侧壁18内表面形成有多个肋条36。肋条36彼此均匀间隔，并从外壳12的开口端22附近向下延伸到基底部分20，为外壳12提供结构支撑和强度，以及为滤筒16提供支撑。如图1B所示，至少一些肋条36包括一个台阶38，此台阶38径向向内突起足够的距离，以便它们可以与底部端板68接合，以限制滤筒远离螺帽片的移动。台阶38可以与肋条36和外壳12的其余部分进行一体模塑成型，或者台阶38是附设于肋条36的独立元件。

台阶38位于底部端板68下方较近的位置，以限制滤筒的向下移动。如果螺帽片14和顶部端板66之间的干涉配合被破坏，例如由于振动和/或温度影响，且滤筒16沿干涉配合轴向迁移，则底部端板68将与台阶38接合，并限制滤筒的向下移动，以便套筒60保留在套筒72中，维持套筒60、72之间的密封。在一个不作为限制性、仅示例性的实施例中，台阶38位于底部端板68下方一定距离的位置，例如相距约1.0mm至约4.0mm，并非所有肋条36都需要包括台阶38。在图示的实施例中，四个台阶38设于直径上相对的肋条36上。也即，仅有一些肋条36设有台阶38。但是，只要能阻止滤筒落到收集坑区34，可使用或多或少的台阶38。

因此，台阶38形成有助于将滤筒16上端保持在与螺帽片14接合的位置，以维持滤筒和螺帽片之间的密封关系的结构方式，而无需与底部端板相接合，压迫滤筒使其向上与螺帽片接合的传统弹簧。台阶38限制滤筒远离螺帽片的移动，以维持套筒60、72之间的干涉配合，以便两者之间总是有密封。滤筒包括第一末端和第二末端，滤筒在其第二末端包括连接到螺帽片的顶部端板，滤筒在其第一末端包括能够与台阶相接合的底部端板。

图3显示了包括固定到外壳12开口端的螺帽片114的实施例。螺帽片114包括一个延伸到外壳内部的中央套筒160。套筒160包括一个周边径向凸块180。滤筒116包括一个顶部端板166，此顶部端板166的中心孔尺寸上构造成为紧密地接受套筒160。端板166设计为扣合到套筒160上，以形成扣合连接，将滤筒116固定到螺帽片114，顶部端板166和套筒160之间的紧密配合形成密封。当套筒160起初被插入端板166的孔中时，端板166沿套筒160外表面移动，直到径向凸块180的下表面与顶部端板166的上表面接合。继续插入使凸块180穿过端板166中的孔，直到凸块在顶部端板166的下表面咬接到位。

在图3的实施例中，过滤介质164嵌入端板166中。此外，没有使用底部端板。相反，过滤介质164在其底部折叠，以封堵介质的底端。此外，外壳112的基底部分128有肋条136，其从基底部分128向上延伸，以接合和支撑滤筒116的底端。肋条136支撑滤筒116，防止在端板166和螺帽片114之间的扣合连接被破坏时，滤筒落到外壳的底座以及落入收集坑区，从而维持密封。

应当理解的是，可使用其他扣合连接来保持端板166与螺帽片114的接合。此外，肋条136可构成滤筒116的组成部分，并向下延伸，与基底部分128接合。

图4显示了另一个包括固定到外壳218的螺帽片200的实施例。螺帽片200包括平部202，滤筒的过滤介质204嵌入或粘合到平部202，以将过滤介质204固定到螺帽片200。过滤介质和平部202之间的连接形成防止流体泄漏的密封。内螺纹嵌件206模塑形成于螺帽片200的中心孔中。螺帽片200中形成多个流体入口孔210，以允许待过滤的燃料进入过滤组件，而滤过燃料经嵌件206离开。

此外，模塑外壳218的基底部分形状构造成具有向上凸伸入外壳218内部并与过滤介质底部接合的凸起部分246。凸起部分246支撑过滤介质204的底端，以便在过滤介质顶端和螺帽片之间的连接由于某些原因而被破坏时，过滤介质仍保持与螺帽片的平部202相接合。凸起部分246周围形成环形空间234，形成收集坑区，以收集从燃料分离出来的水。

图5显示了一个实施例，其中的螺帽片314包括凸缘382，过滤介质364嵌入或粘合到凸缘382，以在滤筒和螺帽片之间形成密封。螺帽片314的套筒360形成有内螺纹320。螺帽片314中形成多个入口孔322，以让待过滤的燃料进入过滤组件，而滤过燃料经套筒360离开。

过滤介质364底部附设一个底部端板368。端板368包括多个抬升构件342，抬升构件从端板368向下凸伸到与过滤器外壳312的基底部分接合。每个抬升构件342由外表面352、内表面354、两个侧表面356和底面358界定，略微渐缩成V形。至少有三个，优选为四个抬升构件。

抬升构件342建立收集坑区，收集从燃料分离出来的水。此外，抬升构件342支撑滤筒的底端，以在连接被破坏时，保持滤筒与螺帽片314的凸缘382之间的接合，从而维持滤筒和螺帽片之间的密封。

图6A、6B、6C和6D显示了与上面图1A所示的螺帽片14大体相似的螺帽片414、414’的选择性的实施例，但设计为与滤筒扣合连接，以保持滤筒与螺帽片相连。

请参阅图6A-B所示，螺帽片414的套筒460下端有多个沿周向间隔、向下延伸的扣合销430。每个扣合销430向其末梢逐渐略微变小，并包括一个朝外的凹陷474。扣合销430的凹陷474构造成与滤筒顶部端板上的扣合连接构件接合，如上面图1中所示的凸缘70。

在滤筒的顶部端板通过扣合连接与螺帽片相连，扣合连接包括多个与螺帽片成一整体的扣合销。具体地，在图6C-D中，螺帽片414’包括多个沿周向间隔、从突起部(见图1A中的元件42)下端向下延伸的扣合销430’。每个扣合销430’包括一个朝外的凹陷474’。扣合销430’的凹陷474’构造成与滤筒顶部端板上的扣合连接构件接合，如上面图1所示的凸缘70所界定的直径较小的开口。

在螺帽片414、414’中，多个扣合销430、430’可以对称或非对称相间隔，并可使用不同数量的销，如两个、三个、四个等。例如，采用彼此相隔180度的两个销，或者彼此相隔120度的三个销，依此类推。扣合销用足够回弹性的材料构成，当预定的力施加到它们时，如在装配过程中，它们可以向后弯曲；当力移除后，它们能反弹回去。在一个实施例中，扣合销用非金属材料制成，如塑料。

请参阅图7，图中所示滤筒516包括带中空的螺纹突起部576的顶部端板566，滤过燃料通过突起部576离开。螺帽片514包括螺纹开口520，其螺紧到突起部576上，以将滤筒固定到螺帽片514。突起部576的内表面也可包括螺纹578，以用于将过滤组件连接到过滤系统。在本实施例中，顶部端板566和螺帽片514之间的螺纹连接形成密封，防止未过滤燃料区和滤过流体区之间的流体泄漏。

图8显示了一个实施例，其中滤筒616的过滤介质664通过熔化螺帽片614的一部分来与螺帽片614相接，使它接合到过滤介质，或者用粘合剂粘合。可使用热熔粘合剂，如该技术领域已知的热塑性树脂。装配过滤组件时，需密封过滤介质664的顶端666和底端668，例如通过把它们连接到端板。然后把过滤介质664压到由螺帽片614向下延伸的套筒660上。将探针684插入邻近套筒660末端的螺帽片614中心，以连接过滤介质664和螺帽片614。探针684可以是熔化套筒660的一部分以将套筒660粘合到过滤介质的焰熔焊针，或者加热粘合剂以将套筒660粘合到过滤介质的加热探针。其中，过滤介质664直接结合到螺帽片614。

应当注意的是，图1-8所示的每个特征可单个地使用，或者与图1-8所示的其他特征合用。例如，不使用图1A中的套筒60、70之间的干涉连接，而是将图3-8所示的任何其他连接方法与图1A的台阶式肋条36结合使用。此外，所描述的将滤筒顶端与螺帽片连接的方法可以独立使用，无需使用肋条36、136，凸起部分246或抬升构件342。此外，肋条36、136，凸起部分246或抬升构件342可以与所描述的任何将滤筒顶端与螺帽片连接的方法配合使用。

所描述的实施例在所有方面均应被视为仅是举例说明，而不是限制性的。因此，本实用新型的保护范围由所附的权利要求所说明，而不是由前述实施例。在权利要求等同的含义和范围内作的所有改变，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种过滤组件，其特征在于，包括：

外壳，具有侧壁、基底部分、开口端、内部空间以及多个在内部空间中形成于所述外壳内表面上的肋条；

螺帽片，构造成与侧壁接合以封闭外壳的开口端，所述螺帽片包括来自内部空间的滤过流体离开过滤组件所经过的第一个流体通道，以及待过滤的流体进入内部空间所经过的第二流体通道；

设于所述内部空间中的滤筒，所述滤筒包括朝向所述外壳基底部分的第一末端以及朝向所述开口端和螺帽片的第二末端，所述第二末端与螺帽片连接，在所述第二末端和螺帽片之间有防止所述第二末端和螺帽片之间流体泄漏的密封；

至少一些肋条包括邻近所述滤筒第一末端的台阶，所述台阶尺寸上构造成与所述第一末端接合，以限制所述滤筒远离螺帽片的移动。

2.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述滤筒的第二末端通过扣合连接、螺纹连接、干涉配合或一体式结合连接到螺帽片。

3.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述多个肋条中仅有一些肋条设有台阶。

4.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述滤筒在其第二末端包括连接到所述螺帽片的端板，所述滤筒在其第一末端包括能够与所述台阶相接合的端板。

5.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述滤筒包括直接结合到螺帽片的过滤介质。

6.如权利要求1所述的过滤组件，其特征在于，所述外壳和螺帽片由非金属材料制成。

7.如权利要求4所述的过滤组件，其特征在于，在所述滤筒第二末端的端板通过扣合连接与所述螺帽片相连，所述扣合连接包括多个与螺帽片成一整体的扣合销。

8.一种过滤组件，其特征在于，包括：

容器，具有侧壁、与所述侧壁相连并界定容器的基底部分的底壁、与基底部分相对的开口端、内部空间以及多个在内部空间中形成于容器内表面上的肋条；

螺帽片，构造成与所述侧壁接合以封闭容器开口端，所述螺帽片包括来自内部空间的滤过流体离开过滤组件所经过的流体出口，以及待过滤的流体进入内部空间所经过的流体入口；

设于所述内部空间中的滤筒，所述滤筒包括一圈滤材，所述滤材圈在容器的内部空间中界定与所述流体入口相连通的未过滤流体侧以及与所述流体出口相连通的滤过流体侧；所述滤材圈包括与所述外壳基底部分相邻的第一末端以及与所述开口端和所述螺帽片相邻的第二末端；

所述第二末端与所述螺帽片连接，所述滤筒和螺帽片之间有用于防止流体在所述滤筒和所述螺帽片之间从未过滤流体侧漏到滤过流体侧的密封；以及

至少一些肋条包括与所述滤材圈的第一末端相邻的台阶，所述台阶尺寸上构造成与所述滤筒接合，以限制所述滤筒远离所述螺帽片的移动。

9.如权利要求10所述的过滤组件，其特征在于，所述滤筒通过扣合连接、螺纹连接、干涉配合或一体式结合连接到所述螺帽片。

10.如权利要求8所述的过滤组件，其特征在于，所述多个肋条中仅有一些肋条台阶。

11.如权利要求8所述的过滤组件，其特征在于，所述滤筒在所述滤材圈的第二末端包括与所述螺帽片相连的端板，所述滤筒在所述滤材圈的第一末端包括能够与所述台阶接合的端板。

12.如权利要求8所述的过滤组件，其特征在于，所述滤材圈直接结合到所述螺帽片。

13.如权利要求8所述的过滤组件，其特征在于，所述外壳和所述螺帽片由非金属材料制成。

14.如权利要求11所述的过滤组件，其特征在于，所述滤筒第二末端的端板通过扣合连接与所述螺帽片相连，所述扣合连接包括多个与所述螺帽片成一整体的扣合销。

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