液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)和過(guò)濾器部件的制作方法
【專利摘要】披露并示出了液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)總體上包括過(guò)濾頭，密封接頭，和過(guò)濾器部件，它包括外殼圍繞濾芯。提供了過(guò)濾器濾芯和過(guò)濾頭之間界面的獨(dú)特結(jié)構(gòu)。還提供了獨(dú)特的過(guò)濾頭結(jié)構(gòu)和濾芯結(jié)構(gòu)。
【專利說(shuō)明】液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)和過(guò)濾器部件
[0001]本申請(qǐng)是于2006年11月14日作為PCT國(guó)際專利申請(qǐng)以美國(guó)公司，唐納森公司的名義申請(qǐng)的，該公司被指定為除美國(guó)之外的所有國(guó)家的 申請(qǐng)人:，以及美國(guó)公民BrianMandt，BrentA.Gulsvig,和JohnR.Hacker,他們僅被指定為美國(guó)的 申請(qǐng)人:,并且本申請(qǐng)要求了申請(qǐng)日為2005年11月15日的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/737，441的優(yōu)先權(quán)，該文獻(xiàn)在此被結(jié)合入本文參考。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，例如，可用于過(guò)濾液壓流體和潤(rùn)滑流體。披露了過(guò)濾頭，在使用時(shí)其上設(shè)置有可維修的過(guò)濾器濾芯結(jié)構(gòu)。還提供了組裝和使用方法。
【背景技術(shù)】
[0003]使液體系統(tǒng)如液壓流體和潤(rùn)滑流體循環(huán)通常需要過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。過(guò)濾器結(jié)構(gòu)通常設(shè)置使得流體通過(guò)置于過(guò)濾器結(jié)構(gòu)內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)來(lái)進(jìn)行過(guò)濾。通常，過(guò)濾器結(jié)構(gòu)被設(shè)置成使得含有介質(zhì)的部件是維修件，即，介質(zhì)可以定期被取出和更換。
[0004]有兩種常見類型的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。第一種通常在本文被稱作〃旋裝〃型，涉及安裝在設(shè)備上的過(guò)濾頭，和旋裝過(guò)濾器部件或?yàn)V芯。過(guò)濾器部件或?yàn)V芯通常被稱作"旋裝"，因?yàn)樗鼋M件包括過(guò)濾介質(zhì)，通常通過(guò)螺紋固定至過(guò)濾頭。在旋裝結(jié)構(gòu)中，過(guò)濾介質(zhì)通常固定在殼體或外殼內(nèi)，作為外殼/介質(zhì)組合，并且整個(gè)外殼/介質(zhì)組合作為過(guò)濾器部件或?yàn)V芯，在維修期間可被取出和更換。
[0005]第二種常見類型的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)在本文被稱作筒/芯結(jié)構(gòu)。對(duì)于筒/芯結(jié)構(gòu)，過(guò)濾頭同樣安裝在設(shè)備上。不過(guò)，過(guò)濾介質(zhì)以可取出地置于外殼或殼體內(nèi)的形式容納在過(guò)濾器濾芯中。外殼/濾芯組合同樣安裝在過(guò)濾頭上，以供使用。不過(guò)，在維修期間，外殼從過(guò)濾頭分離，容納在外殼或殼體內(nèi)的介質(zhì)被更換，并且相同的殼體或外殼以及其內(nèi)更換了的介質(zhì)然后重新安裝在過(guò)濾頭上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，提供了可應(yīng)用于液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，如液壓過(guò)濾器結(jié)構(gòu)或潤(rùn)滑劑(油)過(guò)濾器結(jié)構(gòu)的多種特征和技術(shù)。選定的技術(shù)可應(yīng)用于旋裝過(guò)濾器結(jié)構(gòu)或筒/芯過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，或兩者。
[0007]所述的技術(shù)包括結(jié)合在過(guò)濾頭和/或可拆卸地安裝在過(guò)濾頭上的過(guò)濾器部件之一或兩者的特征。
[0008]不需要將本文所披露的所有技術(shù)結(jié)合到給定系統(tǒng)中，以便該系統(tǒng)獲得至少某些優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的過(guò)濾器組件，包括過(guò)濾頭，其上安裝有過(guò)濾器部件。[0010]圖2是圖1所示組件的示意性剖視圖。
[0011]圖3是圖1所示組件的另一形式的示意性透視剖視圖。
[0012]圖4是圖1所示組件以圖2所示形式的過(guò)濾頭部件的放大剖視圖。
[0013]圖5是圖3所示剖視圖的一部分的放大局部圖。
[0014]圖6是用于圖1所示組件的部件的放大透視圖。
[0015]圖7是圖6所示部件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
I.【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1的附圖標(biāo)記1，總體表示本發(fā)明的液體過(guò)濾器組件。液體過(guò)濾器組件I包括過(guò)濾頭2和過(guò)濾器外殼3。過(guò)濾頭2通常安裝在液體管路，例如液壓管路或潤(rùn)滑流體(油)管路的設(shè)備上。在維修期間，過(guò)濾頭2通常在設(shè)備上保持在位。
[0017]另一方面，過(guò)濾器部件或外殼3是可拆卸地安裝在過(guò)濾頭2上的過(guò)濾器部件。在維修期間，過(guò)濾器部件或外殼3從過(guò)濾頭2拆卸，以便通過(guò)更換容納在過(guò)濾器部件或外殼3內(nèi)的介質(zhì)(與外殼3的其他部分一起或單獨(dú))來(lái)進(jìn)行維修。過(guò)濾器部件或外殼3可以是旋裝類型或筒/芯類型。圖1所示的具體過(guò)濾器部件或外殼3是旋裝類型3a。因此，在維修期間，整個(gè)過(guò)濾器部件或外殼3被取出并且丟棄，并且換上新的過(guò)濾器部件或外殼3。
[0018]在本文中，術(shù)語(yǔ)〃過(guò)濾器外殼3〃 一般是指安裝在過(guò)濾頭上并且其中包括介質(zhì)的過(guò)濾器部件或組件類型，以便形成液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。術(shù)語(yǔ)〃過(guò)濾器外殼〃專門是指安裝在過(guò)濾頭上的整個(gè)部件。
[0019]在本文中，術(shù)語(yǔ)〃上部〃和〃下部〃有時(shí)用于表示部件或結(jié)構(gòu)的相對(duì)位置。在使用這些術(shù)語(yǔ)時(shí)，是指圖1-3所示組件I的方向，并且這些術(shù)語(yǔ)沒有進(jìn)一步的限制，除非另有說(shuō)明。
[0020]在圖2a所示的剖視圖中，示出了中心縱向軸線70，過(guò)濾器部件3環(huán)繞它設(shè)置。本文中所用的術(shù)語(yǔ)〃軸向"，〃軸向地〃及其變化形式，一般是指沿軸線70的大體方向延伸的特征。術(shù)語(yǔ)〃徑向"，〃徑向地〃及其變化形式，是指朝向或離開軸線70的方向。
[0021]參見圖1，過(guò)濾頭2包括液流入口 5和液流出口 6。在工作期間，待過(guò)濾的液體通過(guò)入口 5被導(dǎo)入過(guò)濾頭2。液體然后導(dǎo)向通過(guò)過(guò)濾器外殼3，以便液體過(guò)濾。已過(guò)濾的液體然后返回到過(guò)濾頭2，以便通過(guò)出口 6排出。
[0022]通常，入口 5包括帶螺紋的內(nèi)部，而出口 6包括帶螺紋的內(nèi)部，用于固定其中安裝有過(guò)濾頭2的設(shè)備的液體管路。不過(guò)，可以采用連接至液體管路的其它方式。
[0023]過(guò)濾頭2上可以包括多種可選的結(jié)構(gòu)。標(biāo)記10處示出了用于安裝可選的固態(tài)傳感器或壓力開關(guān)的位置。
[0024]標(biāo)記12處示出了外周軸向的突出部分結(jié)構(gòu)，包括第一突出部分12a和第二突出部分12b。外周軸向的突出部分結(jié)構(gòu)包括突出部分12a，12b，從過(guò)濾頭2的外部2x軸向(向下)延伸，在安裝外殼3時(shí)，懸垂與靠近過(guò)濾頭的過(guò)濾器外殼3的部分34徑向?qū)?zhǔn)(徑向靠近但與部分34間隔)。外周軸向的突出部分結(jié)構(gòu)12用作導(dǎo)向器，在維修期間幫助使過(guò)濾器外殼3安置在過(guò)濾頭2上。另外，突出部分結(jié)構(gòu)12有助于確保安裝適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾器外殼3，因?yàn)樗谀┒?a限制過(guò)濾器外殼3的直徑。[0025]換句話說(shuō)，突出部分結(jié)構(gòu)12通常包括多個(gè)，即至少兩個(gè)突出部分12a，12b，從過(guò)濾頭2的外部12x向下伸出，以便徑向設(shè)置圍繞并與安裝在過(guò)濾頭2上的過(guò)濾器外殼3的開口端(上部)部分3u間隔。通常，使用2-8個(gè)突出部分12a，12b，盡管在某些情況可以使用I個(gè)突出部分。
[0026]在標(biāo)記13和14處設(shè)置有輔助端口。所述端口對(duì)于圖1所示的組件可以被加蓋，或者可以用于其他設(shè)備。
[0027]在標(biāo)記15處設(shè)置有接收部。在某些不同于所示例子的過(guò)濾頭2的其他使用中，在過(guò)濾頭2的內(nèi)部，接收部15可以容納可選的支撐部件。
[0028]在通常的系統(tǒng)中，除了下文討論的選定內(nèi)部部件之外，過(guò)濾頭2可包括鑄造金屬件，例如鑄鋁，在它上面添加不同特征。
[0029]現(xiàn)參見圖2，其中示出了組件I的側(cè)面剖視圖。在圖2中，提供了可用內(nèi)部部件的例子。首先參見過(guò)濾頭2，應(yīng)當(dāng)指出，安裝在過(guò)濾頭2內(nèi)的是旁通閥組件20。在選定情況下，旁通閥組件20允許從入口 5直接流向出口 6，而不需通過(guò)過(guò)濾器外殼3。那些情況是指，夕卜殼3內(nèi)的介質(zhì)被充分堵塞，入口 5和出口 6之間的壓力差克服了旁通閥組件的開啟壓力。
[0030]旁通閥組件20包括閥頭21，滑動(dòng)安裝在閥桿22周圍，并且在密封環(huán)21a處密封到其上。閥頭21的大小、形狀和定位適合在正常安裝期間，密封抵靠頭部2中的閥座23。通過(guò)偏壓件24，在這里是螺旋彈簧24a，設(shè)置圍繞閥桿22，并使閥頭21偏壓至密封位置，在這里偏壓朝向流體入口 5，來(lái)提供固定就位。當(dāng)入口 5和出口 6之間的工作壓力差克服了彈簧24a的開啟力時(shí)，閥頭21會(huì)從閥座23移動(dòng)或滑離閥座23，朝向出口 6，允許液體流過(guò)開口孔 27。
[0031]仍然參見圖2，所示的過(guò)濾器外殼3包括:外部殼體30 ;內(nèi)部容納的過(guò)濾器濾芯31和頂板32。通常，外殼30包括金屬部件。通常，頂板32是金屬環(huán)，盡管其他方案是可行的。
[0032]一般，殼體30包括側(cè)壁35，第一遠(yuǎn)(下)端36 (在這里是閉合端36a)，和靠近過(guò)濾頭的相對(duì)的第二開口端37。所示的示例殼體30包括密封肩部38和上部唇緣39。頂板32設(shè)置使第一(上部)部分32u固定在唇緣39和密封肩部38之間，并且使第二 (下部)部分321沿朝向殼體末端36的方向從部分32u軸向懸垂。
[0033]圖2是示意性的，并且某些密封件和間隔件沒有在圖2示出，盡管示出了它們的位置。這些部件將在下文結(jié)合圖3所示的改進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖示和討論。
[0034]仍然參見圖2，頂板32包括第一(上部)部分32u和第二(下部)部分321，各自設(shè)置圍繞開口中心32c。第一(上部)部分32u包括向內(nèi)的或內(nèi)表面32i，用于與頭部2的軸向(向下)延伸的柱41的螺紋區(qū)域40接合。更具體地講，頭部2包括軸向(向下)伸出的安裝柱41，具有第一(上部)區(qū)域41u和第二(下部)區(qū)域411。在安裝期間，第一(上部)區(qū)域41u設(shè)置與頂板32的第一(上部)區(qū)域32u徑向?qū)?zhǔn)和接合。區(qū)域41u和32u之間的接合，通常是通過(guò)螺紋接合，如圖所示。
[0035]第二 (下部)部分411包括外密封表面41ο。在安裝期間，頂板32的第二 (下部)區(qū)域321覆蓋區(qū)域41ο，其間具有密封，如O形環(huán)密封。在圖2的示意圖中，沒有示出O形環(huán)，不過(guò)，它在圖3的變化形式中在43處示出。在圖2中，密封位于42處。
[0036]仍然參見圖2，殼體30形成內(nèi)部30i，其中設(shè)置有過(guò)濾器濾芯31。濾芯31包括介質(zhì)50，設(shè)置在第二 (下部)端蓋51和第一(上部)端蓋52之間延伸。介質(zhì)50可以包括多種材料，選定用于具體過(guò)濾器作業(yè)和會(huì)遇到的情況。通常，過(guò)濾介質(zhì)50以折疊形式提供，盡管其他方案是可行的。可以使用多種類型或形狀的介質(zhì)或介質(zhì)折疊。在53處，示出了環(huán)繞介質(zhì)50的粘合劑邊的卷，以幫助保持介質(zhì)整體性和折疊間隔。如果需要，介質(zhì)50可以襯有塑料或金屬絲篩網(wǎng)。
[0037]介質(zhì)50被設(shè)置成環(huán)繞并形成開口的內(nèi)部55。位于開口內(nèi)部55內(nèi)的是內(nèi)部介質(zhì)支撐56，在這里包括多孔襯墊，沿端蓋51和52之間的介質(zhì)50延伸，并且固定至端蓋51，52。所示的具體襯墊56是百葉式、螺旋卷繞、邊緣鎖定的襯墊結(jié)構(gòu)56a。其他襯墊結(jié)構(gòu)是可行的。
[0038]盡管其他方案是可行的，對(duì)于所示的例子，端蓋51是閉合端蓋51a，表示它具有閉合的中心51c，阻止未經(jīng)過(guò)濾的液體從其通過(guò)。介質(zhì)50 —般封裝或粘接至端蓋51，或者端蓋51在介質(zhì)50上在位模制。多種材料可用于端蓋51。通常使用金屬或塑料材料。
[0039]在某些應(yīng)用中，端蓋51可以具有通過(guò)它的孔，該孔通過(guò)所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的其他結(jié)構(gòu)閉合(堵塞)，以確保未經(jīng)過(guò)濾的液體通過(guò)流過(guò)端蓋51不可接受地繞過(guò)介質(zhì)50。
[0040]另一方面，端蓋52通常是開口端蓋，限定通過(guò)其間的中央流動(dòng)孔520?？?2ο設(shè)置與介質(zhì)50的內(nèi)部55直接流動(dòng)相通。在本文中，術(shù)語(yǔ)"直接流動(dòng)相通"是指，以不需要通過(guò)介質(zhì)50的方式允許與內(nèi)部55流動(dòng)相通的通道。就是說(shuō)，內(nèi)部55內(nèi)的液體可以直接流過(guò)孔520，而不同時(shí)通過(guò)介質(zhì)。當(dāng)然，對(duì)于所述的〃外向內(nèi)〃流動(dòng)結(jié)構(gòu)，液體不到達(dá)內(nèi)部55，除非它首先已通過(guò)介質(zhì)50。
[0041]如上所述，所示的具體濾芯31被設(shè)置為在過(guò)濾期間是外向內(nèi)流動(dòng)。這表示未經(jīng)過(guò)濾的液體被引導(dǎo):(I)從過(guò)濾頭2進(jìn)入環(huán)面60，圍繞介質(zhì)50并在側(cè)壁35和介質(zhì)50之間；和
(2)然后通過(guò)介質(zhì)50進(jìn)入內(nèi)部55并且通過(guò)支撐56。該流動(dòng)方向會(huì)在液體從外向內(nèi)流動(dòng)通過(guò)介質(zhì)50時(shí)對(duì)它進(jìn)行過(guò)濾。已過(guò)濾的液體隨后被引導(dǎo)向上通過(guò)端蓋52的孔520，返回到頭部2，并且隨后通過(guò)出口 6向外排出。
[0042]應(yīng)當(dāng)指出，本文所述的很多原理可結(jié)合〃內(nèi)向外〃流動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)使用，其中，要過(guò)濾的液體的流動(dòng)方向是沿相反的方向，即，通過(guò)孔520，然后從內(nèi)部55通過(guò)介質(zhì)50進(jìn)入環(huán)面60。如果需要，圖2所示的很多特征可以重新設(shè)置用于這種流動(dòng)。必要的示例變化是旁通閥組件20的位置和作業(yè)方向，以及顛倒入口 5和出口 6的流動(dòng)方向。
[0043]一般，濾芯31和過(guò)濾頭2之間需要密封結(jié)構(gòu)，以防止液體被引導(dǎo)通過(guò)過(guò)濾器外殼3時(shí)繞過(guò)介質(zhì)50流動(dòng)，除非由旁通閥組件20控制。所述密封結(jié)構(gòu)通過(guò)濾芯31上的密封結(jié)構(gòu)65 ;和安裝在頭部2上的密封接頭66來(lái)提供。
[0044]對(duì)于所不的具體濾芯31,密封結(jié)構(gòu)65包括剛性密封座69,從端蓋52軸向向外伸出。在本文中，術(shù)語(yǔ)〃向外〃是指，突出部分離開介質(zhì)50的方向。底座69可以與端蓋52的其余部分一體形成(例如模制)。
[0045]盡管其他方案是可行的，所示的示例底座69包括槽，由間隔的凸緣73，74限定，作為密封76的安裝空間75。盡管其他變化形式是可行的，在所示的具體例子中，底座69被設(shè)置使得密封76是徑向向外形式的密封。所示的具體密封76是O形環(huán)76a，盡管其他方案是可行的。
[0046]密封接頭66包括第一(上部)安裝部分66u ;第二 (下部)密封環(huán)661 ;和，管道區(qū)域66t。第一(上部)區(qū)域66u設(shè)置用于與頭部2安裝接合。對(duì)于所示的具體例子，第一(上部)區(qū)域66u具有帶螺紋的外區(qū)域67，用于與中央安裝柱80螺紋接合。通常并優(yōu)選的，密封接頭66 —旦安裝在頭部2上，就不被拆去。因此，沿著螺紋接合，可以采用粘合劑或密封劑將部分(2，66)固定在一起。
[0047]第二(下部)密封區(qū)域661，大體形成密封表面，用于與密封結(jié)構(gòu)65接合。對(duì)于所示的例子，盡管其他方案是可行的，密封環(huán)661形成徑向向內(nèi)的或內(nèi)密封表面66i，用于與位于接收部76內(nèi)的O形環(huán)接合。示例密封表面66i具有圓形環(huán)狀。
[0048]密封接頭66可以用多種材料制成。對(duì)于通常用途，相對(duì)剛性的塑料材料是常見的。
[0049]在圖4中，示出了過(guò)濾頭2的放大剖視圖，過(guò)濾頭2具有安裝在其上的密封接頭66?？梢钥吹剑宇^環(huán)66的第一(上部)部分66u包括通過(guò)它的中央孔85，用于液體流動(dòng)。就是說(shuō)，液體可以進(jìn)入并且通過(guò)接頭66，到達(dá)頭部2的液體出口 6。(在內(nèi)向外的流動(dòng)作業(yè)中，未經(jīng)過(guò)濾的液體會(huì)流過(guò)孔85。)
[0050]第二(下部)區(qū)域661的徑向外表面66ο上包括多個(gè)間隔的突出部分66ρ。突出部分66ρ通常在安裝的頭部2中垂直排列，即平行于中心軸線70，盡管其他方案是可行的。在圖4中，剖面通過(guò)兩個(gè)突出部分66ρ剖開。突出部分66ρ在區(qū)域661的相對(duì)側(cè)面從密封表面66i向第二 (下部)區(qū)域661提供支撐。突出部分66p還起著阻止過(guò)濾器濾芯的不正確安裝的作用，涉及密封至表面66ο的努力。
[0051]仍然參見圖4，接頭66包括從下部區(qū)域661朝向?yàn)V芯31軸向(向下)伸出的下部或底部邊緣66e，包括間隔的突出部分66t，其間具有間隙66g。間隙66g有助于確保頂端或邊緣66e在安裝濾芯31期間不會(huì)用于不適當(dāng)?shù)拿芊狻?br> [0052]對(duì)于所示的例子，管道區(qū)域66t形成內(nèi)部(在這里是倒置的漏斗形狀)管道表面66s,它有助于在工作期間將液體從區(qū)域55導(dǎo)向孔85。另外，在接頭66和柱41之間形成入口區(qū)域90，它引導(dǎo)過(guò)濾液體從入口 5向下進(jìn)入環(huán)面60，見圖2。(在內(nèi)向外的流動(dòng)作業(yè)中，已過(guò)濾的液體會(huì)從環(huán)面60流入?yún)^(qū)域90)。
[0053]仍然參見圖4，接頭66包括(上部)肩部92，設(shè)置用于與過(guò)濾頭2上的安裝柱80的頂端80t接合。如果需要，可以在該區(qū)域以及螺紋67上提供密封劑。
[0054]標(biāo)記66r示出了內(nèi)部肋，當(dāng)由塑料模制時(shí)加固接頭66。
[0055]在圖2 中，提供了下列某些不例尺寸:AA=101.6mm ;BB=238.2mm ;CC=301.7mm ;和DD=93.8mm。在圖 4 中，提供了下列某些不例尺寸:BA=101.6mm ；BB=92.2mm ；BC=60.8mm ;和BD=83.4mm。由這些尺寸表示的系統(tǒng)通常是液壓過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，其他尺寸是可行的。
[0056]現(xiàn)參見圖3,它是組件I的示意性透視剖視圖。應(yīng)當(dāng)指出，圖3中示出了圖2所示內(nèi)部結(jié)構(gòu)的替代內(nèi)部結(jié)構(gòu)。不過(guò)，進(jìn)行類似作業(yè)的選定特征以類似標(biāo)記表示。
[0057]在圖3中，示出了改進(jìn)的接頭66，改進(jìn)部分通過(guò)在管道區(qū)域66t上包括中央管狀延伸部分95，它向下伸出通過(guò)端蓋52處的孔520，到達(dá)由介質(zhì)50環(huán)繞的位置，特別是介質(zhì)末端50e。在所示的例子中，延伸部分95伸過(guò)孔52ο，到達(dá)還由端蓋52的內(nèi)唇緣52i以及介質(zhì)末端50e環(huán)繞的位置。
[0058]在這里，延伸部分95可以被表征為伸到由介質(zhì)50環(huán)繞的位置，或類似術(shù)語(yǔ)，無(wú)論唇緣521是否在介質(zhì)50和延伸部分95之間。示出的內(nèi)表面95a大體是圓柱形，具有內(nèi)部加強(qiáng)肋96，而非圖2示例所示的漏斗形。[0059]仍然參見圖3，端蓋52包括間隔或間隔結(jié)構(gòu)100。間隔結(jié)構(gòu)100包括軸向(垂直)間隔部分101和徑向(水平)間隔部分102。間隔100分布在端蓋52上，并且可以與端蓋52一體形成。通常在端蓋52上和周圍設(shè)置有2-8個(gè)間隔100。
[0060]當(dāng)外殼3安裝在頭部2上時(shí)，軸向間隔部分101 —般設(shè)置接合柱41的下端41t，阻止(控制)濾芯31的垂直運(yùn)動(dòng)。就是說(shuō)，在安裝期間，軸向間隔部分101位于柱41和端蓋52的其余部分之間。頂端41t和端蓋52的間隔101之間的接合出現(xiàn)在環(huán)繞并與密封座110間隔的端蓋52的外部末端區(qū)域。
[0061]徑向部分102 —般用于使濾芯31在側(cè)壁35內(nèi)居中。就是說(shuō)，在安裝期間，部分102大體位于殼體30和端蓋52的其余部分，和濾芯31之間。
[0062]對(duì)于圖3所示的具體例子，密封結(jié)構(gòu)65是改進(jìn)的，但仍然包括軸向向外的剛性密封座部分110，用于堅(jiān)固支撐O形環(huán)76。
[0063]現(xiàn)參見圖5，它是圖3的部分的放大局部圖。參見圖5，示出了前面表征或提到過(guò)的若干特征。首先，示出了密封件120支撐在頂板32的下部區(qū)域321上，并且當(dāng)外殼3安裝在過(guò)濾頭2上時(shí)，環(huán)繞安裝柱41的下部區(qū)域411提供密封。
[0064]其次，示出了墊圈121位于安裝板32和肩部38之間，提供側(cè)壁35和頂板32之間的密封。盡管可以采用其他方法來(lái)密封該部位，墊圈38 (位于頂板密封凹槽或肩部32s下面，并在側(cè)壁肩部30a上面)具有某些徑向和某些軸向的密封是合適的。
[0065]墊圈121處的密封通過(guò)所示在側(cè)壁35提供端部(上部)唇緣39來(lái)實(shí)現(xiàn)，它折疊(彎曲)覆蓋頂板32的上部部分或頂端32u。所示示例的唇緣39折疊覆蓋頂板32s，以提供一角度X通常至少為30°，通常至少40°，并經(jīng)常不大于70°，并優(yōu)選在45° -65°的范圍內(nèi)，盡管其他方案是可行的。在頂板32u的上表面32s，相對(duì)于上部區(qū)域32的外表面125具有類似角度。這有利于固定墊圈121，以及阻止頂板32和側(cè)壁35之間的結(jié)合在此處松開。
[0066]參見圖5，在130處示出間隔環(huán)，位于側(cè)壁35上的唇緣39和肩部132和頭部2之間。間隔環(huán)130可以用模制的塑料材料制成，以便在將外殼3安裝至頭部2期間，沒有金屬與金屬的末端接合。而是，外殼3通過(guò)螺紋連接到柱41上，直到間隔130緊密接合。間隔130通常用塑料材料制成，以便阻止金屬-金屬接觸作為末端阻擋件。這表示，可以使外殼3螺紋連接到柱41上，直到擰緊，少有損壞密封和頂板32與外殼側(cè)壁35之間界面的風(fēng)險(xiǎn)。另外，環(huán)130防止灰塵和污物干擾頂板32和柱41之間的螺紋接合。
[0067]肩部132包括三個(gè)部分，第一(上部)外環(huán)132ο，中央傾斜表面132c和第二(下部)內(nèi)部132i。在剖視圖中，這些部分大體限定開口 z定義，在本文中，術(shù)語(yǔ)〃開口 "，是指圖5中的角度y和z，各自大于90°。所形成的形狀為環(huán)130提供了方便的接合表面，同時(shí)可容納唇緣39。
[0068]在圖6和7中示出了環(huán)39，圖6是透視圖，而圖7是剖視圖。
[0069]參見圖6，環(huán)39包括從其延伸的垂直(軸向)突出部分140。它們會(huì)嵌入頭部2的匹配凹槽區(qū)域，以便在安裝時(shí)阻止環(huán)39的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070]仍然參見圖6，環(huán)39包括間隔向內(nèi)的(徑向)突出部分141。它們會(huì)接合頭部2的凹槽，一旦安裝進(jìn)一步幫助環(huán)39固定在位。
[0071]參見圖7的剖視圖，一般環(huán)39包括外環(huán)143和內(nèi)環(huán)144，其間具有對(duì)角傾斜區(qū)域145。傾斜區(qū)域包括外部(當(dāng)按照?qǐng)D1-3安裝時(shí)，下部)表面145a和內(nèi)部(當(dāng)按照?qǐng)D1_3安裝時(shí)，向上)傾斜表面145b。145b定向接合表面132c，145。與表面145b相對(duì)的表面145a定向接合唇緣39，見圖5。143，部分145，和環(huán)144之間的關(guān)系是上文所表征的開口 z結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)指出，表面145b的部分由突出部分140阻斷。
[0072]參見圖2和3，應(yīng)當(dāng)指出，在每個(gè)情況，端蓋52和密封面66i之間密封的密封直徑，在本文中被稱作DS (密封直徑)，是這樣的:密封位置在介質(zhì)50的內(nèi)表面50i和外表面50ο之間間隔，通過(guò)端蓋52。通常，密封位置間隔每個(gè)表面50ο和50i的距離是介質(zhì)內(nèi)表面50i和介質(zhì)外表面50ο之間距離的至少10%,通常至少15%。
[0073]在通常結(jié)構(gòu)中，密封位置Ds在.85-1.15Db (通常.9-1.1Db,通常0.93-1.07Db并經(jīng)常.95-1.05Db)的位置，其中，Db是理論密封的密封直徑，位于端蓋52的軸向壓力平衡的位置，其中，作用在端蓋52的暴露表面上的上游壓力Pu，就軸向力而言，與同樣作用在暴露端蓋表面上的下游壓力Pd平衡。計(jì)算折疊結(jié)構(gòu)的Db的方法披露于，例如，申請(qǐng)日為2005年4月4日的PCT/US2005/011256，和申請(qǐng)日為2005年4月4日的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?1/098，242，每一份文獻(xiàn)的完整內(nèi)容在此被結(jié)合入本文參考。
[0074]所述密封位置的優(yōu)點(diǎn)在于，有利于過(guò)濾器濾芯31材料的選擇。
II.一般綜述
[0075]—般來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，提供了液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)包括過(guò)濾頭，它包括第一頭部部分，具有液流入口和液流出口，和第二頭部部分，包括外環(huán)突出部分，具有外表面，它具有第一螺紋部分和第二密封表面。第一螺紋部分軸向設(shè)置在第二密封表面和第一頭部部分之間，即，對(duì)于圖1-3所不的方向，第一螺紋部分位于第二密封表面之上。
[0076]過(guò)濾頭包括位于其上的中央突出部分，它位于由第二頭部部分環(huán)繞，并且與第二頭部部分徑向向內(nèi)間隔的第一頭部部分上。中央突出部分形成濾芯密封表面，通常形成圓形或環(huán)形外周。通常濾芯密封表面徑向向內(nèi)，盡管所述的某些原理可以通過(guò)相反方向的密封表面實(shí)施。
[0077]在通常例子中，第一頭部部分和第二頭部部分彼此成一體，作為鑄造金屬過(guò)濾頭的部分；和，中央突出部分是單獨(dú)件，例如用塑料模制或替代地用金屬制成，并連接至過(guò)濾頭，例如通過(guò)螺紋連接。
[0078]另外，液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)通常包括液體過(guò)濾器部件，即，可維修的過(guò)濾器結(jié)構(gòu)。液體過(guò)濾器部件通常包括外殼，具有側(cè)壁，形成內(nèi)部和開口端。還有通常與開口端相對(duì)的閉合端。外殼通常通過(guò)螺紋安裝在過(guò)濾頭上，具有密封環(huán)位于液體過(guò)濾器部件和過(guò)濾器手柄之間。在所示的例子中，密封位于固定在外殼內(nèi)的頂板和第二頭部部分的第二密封表面之間。
[0079]過(guò)濾器濾芯設(shè)置在外殼內(nèi)部。濾芯包括介質(zhì)，在第一和第二端蓋之間延伸，所述端蓋可以是金屬或塑料。第一端蓋是具有中央孔的開口端蓋。它上面包括軸向向外突出的，通常是剛性的密封座。在本文中，〃向外突出〃表示密封座突出離開介質(zhì)。過(guò)濾器濾芯包括安裝在軸向向外突出的密封座上的密封。通常，密封設(shè)置為外部徑向密封，設(shè)置圍繞密封座，并定向密封抵靠第一頭部部分的中央突出部分的向內(nèi)濾芯密封表面。
[0080]披露了可用于所述結(jié)構(gòu)的多種特征。例如，過(guò)濾頭可以具有至少一個(gè)周向?qū)蛲怀霾糠?，固定至過(guò)濾頭的外表面，并且定向朝徑向靠近液體過(guò)濾器部件外殼的位置突出，但與其間隔。
[0081]在圖3所示的例子中，位于第一頭部部分的中央突出部分包括管道件，伸入過(guò)濾器濾芯的開口端蓋中央孔，止于由介質(zhì)環(huán)繞的部位。在圖3所示的例子中，位于介質(zhì)和該管道件之間的是端蓋的一部分。
[0082]在所示的例子中，塑料盤軸向位于過(guò)濾頭和過(guò)濾器外殼的末端之間。示出了塑料盤的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，具有實(shí)際傾斜的表面區(qū)域，成角度使得第一側(cè)部分徑向向內(nèi)并且朝向第一頭部部分，而第二側(cè)部分徑向向外并朝向外殼。在所示的例子中，第一頭部部分包括靠近所述盤的傾斜表面，而外殼包括靠近所述盤的傾斜頂端或唇緣，位于與第一頭部部分的傾斜環(huán)部分相對(duì)的盤一側(cè)。
[0083]在附圖中，示出了位于過(guò)濾頭的第一頭部部分的旁通閥結(jié)構(gòu)，以便選擇性地允許從液流入口向液流出口的直接液體流動(dòng)。在本文中，"直接〃表示旁通閥在適當(dāng)條件下，允許從液流入口流向液流出口，而不需引導(dǎo)通過(guò)過(guò)濾器部件，尤其是通過(guò)過(guò)濾器部件內(nèi)的過(guò)濾器濾芯。
[0084]在所述的例子中，液體過(guò)濾器部件是旋裝過(guò)濾器組件。不過(guò)，所披露的很多原理可應(yīng)用筒/芯過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，作為液體過(guò)濾器部件。
[0085]還提供了可使用上述一般性說(shuō)明的液體過(guò)濾器組件的詳細(xì)特征。
【權(quán)利要求】
1.一種液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，包括: (a)過(guò)濾頭,包括: (i)第一頭部部分，包括液流入口和液流出口， (?)第二頭部部分，包括外環(huán)，具有外表面，它具有第一螺紋部分和第二密封表面； (A)所述第一螺紋部分軸向設(shè)置在第二密封表面和第一頭部部分之間； (iii)中央突出部分，位于第一頭部部分，由第二頭部部分環(huán)繞并且與第二頭部部分徑向向內(nèi)間隔； (A)中央突出部分形成向內(nèi)的濾芯密封表面；和， (b)液體過(guò)濾器部件，包括: (i)外殼，具有側(cè)壁，形成內(nèi)部和開口端； (A)外殼通過(guò)螺紋連接安裝在過(guò)濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過(guò)濾器部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和， (ii)過(guò)濾器濾芯，置于外殼的內(nèi)部: (A)過(guò)濾器濾芯包括介質(zhì)，在第一和第二端蓋之間延伸； (B)第一端蓋是開口端蓋，具有中央孔，并且它上面包括軸向向外突出的密封座；和 (C)過(guò)濾器濾芯包括密封，安 裝在軸向向外突出的密封座上，并且密封抵靠第一頭部部分的中央突出部分的向內(nèi)濾芯密封表面； (c)過(guò)濾頭包括至少一個(gè)導(dǎo)向突出部分，固定至過(guò)濾頭的外表面，并且伸至靠近液體過(guò)濾器部件外殼的位置。
2.一種液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，包括: (a)過(guò)濾頭,包括: (i)第一頭部部分，包括液流入口和液流出口， (?)第二頭部部分，包括外環(huán)，具有外表面，它具有第一螺紋部分和第二密封表面； (A)第一螺紋部分軸向設(shè)置在第二密封表面和第一頭部部分之間； (iii)中央突出部分，位于第一頭部部分，由第二頭部部分環(huán)繞并且與第二頭部部分徑向向內(nèi)間隔； (A)中央突出部分形成向內(nèi)的濾芯密封表面；和， (b)液體過(guò)濾器部件，包括: (i)外殼，具有側(cè)壁，形成內(nèi)部和開口端； (A)外殼通過(guò)螺紋連接安裝在過(guò)濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過(guò)濾器部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和， (?)過(guò)濾器濾芯，設(shè)置在外殼的內(nèi)部； (A)過(guò)濾器濾芯包括介質(zhì)，在第一和第二端蓋之間延伸； (B)第一端蓋是開口端蓋，具有中央孔，并且它上面包括軸向向外突出的密封座；和 (C)過(guò)濾器濾芯包括密封，安裝在軸向向外突出的密封座上，并且密封抵靠第一頭部部分的中央突出部分的向內(nèi)濾芯密封表面； (c)位于第一頭部部分的中央突出部分包括管道件，伸入過(guò)濾器濾芯的開口端蓋中央孔，止于由介質(zhì)環(huán)繞的部位。
3.一種液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，包括:(a)過(guò)濾頭,包括: (i)第一頭部部分，包括液流入口和液流出口， (?)第二頭部部分，包括外環(huán)，具有外表面，它具有第一螺紋部分和第二密封表面； (A)第一螺紋部分軸向設(shè)置在第二密封表面和第一頭部部分之間； (iii)中央突出部分，位于第一頭部部分，由第二頭部部分環(huán)繞并且與第二頭部部分徑向向內(nèi)間隔； (A)中央突出部分形成向內(nèi)的濾芯密封表面；和， (b)液體過(guò)濾器部件，包括: (i)外殼，具有側(cè)壁，形成內(nèi)部和開口端； (A)外殼通過(guò)螺紋連接安裝在過(guò)濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過(guò)濾器部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和， (?)過(guò)濾器濾芯，設(shè) 置在外殼的內(nèi)部: (A)過(guò)濾器濾芯包括介質(zhì)，在第一和第二端蓋之間延伸； (B)第一端蓋是開口端蓋，具有中央孔，并且它上面包括軸向向外突出的密封座；和 (C)過(guò)濾器濾芯包括密封，安裝在軸向向外突出的密封座上，并且密封抵靠第一頭部部分的中央突出部分的向內(nèi)濾芯密封表面；和， (c)塑料盤，軸向設(shè)置在過(guò)濾頭和過(guò)濾器外殼的一端之間: (i)所述盤具有傾斜的表面區(qū)域，成角度使得第一側(cè)部分徑向向內(nèi)并且朝向第一頭部部分，而第二側(cè)部分徑向向外并朝向外殼； (?)第一頭部部分包括靠近所述盤的傾斜環(huán)表面；和， (iii)外殼端部包括傾斜的頂端，靠近所述盤，位于與第一頭部部分的傾斜環(huán)部分相對(duì)的所述盤的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，包括: (a)旁通閥結(jié)構(gòu)，位于過(guò)濾頭的第一頭部部分，以便選擇性地允許從液流入口向液流出口的直接液體流動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其中: (a)中央突出部分可通過(guò)螺紋固定至第一頭部部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其中: (a)第一和第二頭部部分是金屬；和， (b)中央突出部分是塑料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其中: (a)液體過(guò)濾器部件是旋裝過(guò)濾器組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其中: (a)液體過(guò)濾器部件包括: (i)外殼； (A)外殼具有上部唇緣和閉合的底部； (?)頂板，具有外殼的上部唇緣折疊覆蓋；和， (iii)過(guò)濾器濾芯，具有第一端蓋的外部區(qū)域設(shè)置抵靠頂板，并且在頂板和外殼的閉合底部之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其中: (a)外殼包括向內(nèi)的肩部,與上部唇緣間隔；和 (b)頂板包括: (i)第一區(qū)域，具有內(nèi)螺紋部分，位于外殼的唇緣和肩部之間； (?)第二區(qū)域，軸向離開第一區(qū)域延伸；第二區(qū)域的內(nèi)部與第二頭部部分對(duì)準(zhǔn)，其間具有密封環(huán)；和 (iii)頂板包括墊圈凹槽，其中的墊圈設(shè)置在頂板和外殼的肩部之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液體過(guò)濾器結(jié)構(gòu)，其中: (a)頂板包括上部頂端和第一區(qū)域的外部； (i)所述頂端具有表面，相對(duì)第一區(qū)域的外部以一角度延伸，該角度為40° -70°，包括端點(diǎn)值；和， (b)外殼的上部唇緣折疊覆蓋頂板頂端的表面，以一角度延伸，該角度為40°-70°，包括端點(diǎn)值。
【文檔編號(hào)】B01D35/02GK103463853SQ201310321217
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2005年11月15日
【發(fā)明者】B·曼特, B·A·蓋斯維奇, J·R·?？藸? 申請(qǐng)人:唐納森公司