專利名稱：液體過濾器結(jié)構(gòu)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體的過濾。具體地講，本發(fā)明涉及用于凈化液體的過濾系統(tǒng)，裝置和方法，包括閥結(jié)構(gòu)和安全裝置。
背景技術(shù)：
過濾器已被用于多種應(yīng)用中，包括液壓系統(tǒng)和發(fā)動機潤滑系統(tǒng)。在這些類型的系統(tǒng)中，定期更換過濾器。使用的一種類型過濾系統(tǒng)包括杯形濾筒過濾器。杯形濾筒過濾器通常包括可再使用的杯狀物固定可更換的過濾器元件(濾筒過濾器)。杯形濾筒過濾器通常安裝在過濾器頭上，其中，要凈化的液體通過過濾器頭，進入所述杯狀物，通過可更換的過濾器濾芯，到所述杯狀物的外面，并且返回到過濾器頭。在使用一段時間之后，將杯形濾筒過濾器從過濾器頭取出，并且將可更換的過濾器濾筒從可再使用的杯狀物中取出。廢棄舊的濾筒過濾器，并換上新的濾筒過濾器。新的濾筒過濾器可操作地安裝在可再使用的杯狀物內(nèi)，以提供整新的杯形濾筒過濾器。含有新濾筒過濾器的所述整新的杯形濾筒過濾器然后安裝在過濾器頭上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及液體過濾器結(jié)構(gòu)，其中提供了防漏止回閥組件。披露了可用于實施有關(guān)防漏止回閥組件的不同原理的多種替代方案，并且示出了示例。對于所示出的結(jié)構(gòu)，所述防漏止回閥組件如此構(gòu)造，使得只有使用過濾器頭將過濾器濾芯適當放置在過濾器組件內(nèi)，所述閥組件才會允許液體流過閥頭。
還提供了優(yōu)選的部件，組裝和使用方法。
示出了獲得所需結(jié)果的多種具體特征。這些是示例，可能存在多種替代方案。對于所述組件根據(jù)本發(fā)明獲得某些優(yōu)點，不需要對組件采用本發(fā)明表征的所有優(yōu)選特征。


圖1是根據(jù)本發(fā)明過濾器組件一部分的局部剖視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明包括部件的過濾器組件的側(cè)視圖。
圖3是圖2所示過濾器組件的另一個側(cè)視圖；圖3部分被剖開以示出內(nèi)部細節(jié)。
圖4是圖2和3所示組件的剖視圖。
圖5是圖4所示組件的俯視平面圖。
圖6是沿圖5中線6-6的放大局部剖視圖。
圖7是圖2和3所示組件一部分的放大分解局部透視圖。
圖8是圖7所示部件從另一方向透視的放大分解局部圖。
圖9是圖7和8所示部件從另一方向透視的放大局部透視圖。
圖10是用于圖2-9所示組件的部件的鎖扣部件的放大透視圖。
圖11是用于圖2-9所示組件的過濾器濾芯的端蓋部件的透視圖。
圖12是圖11所示端蓋件的替代端蓋件的透視圖。
圖13是圖2和3所示組件的分解示意圖。
圖14是圖13所示組件一部分的放大透視圖。
圖15是圖14所示部件從另一方向透視的放大透視圖。
圖16是圖2和3所示組件部分被剖開的放大局部圖。
圖17是圖16所示部件一部分的放大局部圖。
圖18是圖17所示部件一部分的放大透視圖。
圖19是圖18所示部件的俯視平面圖。
圖20是可用于圖2和3所示組件的過濾器濾芯的側(cè)視圖。
圖21是大體類似于圖4的剖視圖。
圖22是可用于圖2-19所示組件的其他部件的俯視透視圖。
圖23是圖22所示部件的俯視平面圖。
圖24是圖22和23所示部件從另一方向透視的透視圖。
具體實施例方式
I.防漏止回結(jié)構(gòu)的一般說明，圖1。
圖1示出用于凈化流體，尤其是液體的過濾器組件一部分的局部示意性剖視圖。在圖1中，杯形濾筒過濾器組件的局部圖用標記10示出。所述組件包括過濾器頭12和杯狀濾筒過濾器14。杯狀濾筒過濾器14包括外部杯狀物，容器，或外殼16，所述外殼包括安裝軸環(huán)16a，以及可取出并可更換的過濾器濾芯18。過濾器濾芯包括過濾介質(zhì)20的圓柱形延伸部分。在很多通常的系統(tǒng)中，過濾介質(zhì)20在相對的端蓋之間延伸，其中所述一個端蓋用標記22示出。
在圖1中，可以看到過濾器外殼16包括外螺紋區(qū)域24。螺紋區(qū)域24與過濾器頭12上的螺紋26接合。在圖1中還可以看到閥結(jié)構(gòu)30。在所示出的裝置中，閥結(jié)構(gòu)30用作防漏止回閥32。在通常作業(yè)中，防漏止回閥32在杯狀濾筒過濾器14可操作地組裝在過濾器頭12上并且流體流過其間時開啟。所述閥32在杯狀濾筒過濾器14從過濾器頭12取出時會關(guān)閉。下面將對此作進一步說明。另外，在圖1中可見并要在下面進一步討論的另一特征是安全裝置70，它需要過濾器安裝在過濾器頭12上，以便系統(tǒng)運作。換句話說，如果沒有過濾器安裝在過濾器頭12上，會有高限流或壓力降，借助適當?shù)膫鞲衅飨到y(tǒng)，會引起報警并關(guān)閉系統(tǒng)。
在圖1中，可以看到過濾器頭12如何限定未過濾液體空間34，和已過濾液體空間36。未過濾液體空間34是過濾介質(zhì)20的上游，而已過濾液體空間36是過濾介質(zhì)20的下游。在作業(yè)中，要過濾的液體通過開口X中適當?shù)囊粋€流入過濾器頭0 12，并進入未過濾液體空間34。從這里，液體流過過濾介質(zhì)20，并進入開口的過濾器內(nèi)部38。開口的過濾器內(nèi)部38是過濾介質(zhì)20的內(nèi)部或由過濾介質(zhì)20環(huán)繞的空間。在某些應(yīng)用中，過濾介質(zhì)20具有內(nèi)襯或支撐40，它是多孔的，以允許液體流過其間。從開口的過濾器內(nèi)部38，液體流過閥結(jié)構(gòu)30并且進入已過濾液體空間36。從已過濾液體空間36，流體通過開口X中的第二個離開過濾器頭12并被系統(tǒng)使用。
閥門裝置30包括閥盒50，所示閥盒呈圓柱形，形成開口槽，例如用標記52示出。槽52允許流體流動通過閥盒50。閥盒50包含閥座54。閥頭56固定在閥盒50內(nèi)，并且通過彈簧58偏置在抵靠閥座54的位置。在圖1所示的位置中，閥頭56離開閥座54，使閥30處于打開位置。當閥30處于打開位置時，允許液體從開口的過濾器內(nèi)部38流過槽52，并且流過由閥頭56形成的開口60。流體流過彈簧58，并且進入過濾器頭12的已過濾液體空間36。
如上所述，過濾器組件10包括在70的安全裝置。安全裝置70確保過濾器14正確安裝在過濾器頭12上。如果過濾器14沒有正確安裝在過濾器頭12上，閥30會保持關(guān)閉狀態(tài)，阻止流體(如燃油或潤滑油)流動，引起高限流和信號或指示器表示有問題。在圖1所示實施例中，安全裝置70包括凸出結(jié)構(gòu)72。當過濾器14可操作地安裝在過濾器頭12上時，凸出結(jié)構(gòu)72驅(qū)使或接合閥頭56，使其移動離開閥座54。在所示的實施例中，凸出結(jié)構(gòu)72包括多個凸出部分74。在所示的示例中，凸出部分74與端蓋22成一體，并且優(yōu)選與端蓋22模制成相同部件。凸出部分74以鉤狀件76示出，它延伸進入開口的過濾器內(nèi)部38。由此，鉤狀件76由過濾介質(zhì)20環(huán)繞。在所示出的結(jié)構(gòu)中，鉤狀件76靠近并且抵靠內(nèi)襯40。通常至少有兩個鉤狀件76，經(jīng)常會是2-4個，例如3個鉤狀件76。
圖1中可以看到的其他特征包括在過濾器頭12和外殼16之間的密封件80。在過濾器濾芯18和過濾器頭12之間還形成有密封件82。具體地講，密封件82位于端蓋22的部分和過濾器頭12的中央出口管84之間。
在工作時，圖1所示結(jié)構(gòu)工作如下要過濾的液體流入過濾器頭12，進入未過濾液體空間34。從那里，液體流過過濾器濾芯18，所述濾芯包括過濾介質(zhì)20。然后液體流入開口的過濾器內(nèi)部38，并通過閥盒50上的槽52。閥頭56被偏置離開閥座54，因為凸出結(jié)構(gòu)70被接合，將閥頭56推離密封件54。這使得液體流過開口60，通過彈簧58，并進入已過濾液體空間36。從那里，液體離開過濾器頭12。
在使用一段時間之后，過濾介質(zhì)20變得堵塞，此時需要更換過濾器。為了維修過濾器組件10，將杯狀濾筒過濾器14從過濾器頭12取出。一旦將它取出，閥頭56就偏置抵靠閥座54，這是因為彈簧58將閥頭56推壓在閥座54上。將濾芯18從杯狀物或外殼16取出，并且換上新的濾芯18。當組件14從過濾器頭12取出時，由于閥30處于關(guān)閉狀態(tài)，使得液體不能回流并且流過閥頭12。如果有人試圖在過濾器14換到過濾器頭12上之前操作系統(tǒng)，由于閥30處于關(guān)閉狀態(tài)，會有高限流，引起報警或信號表示有問題。
將包括新過濾器濾芯18的整新的過濾器14放置在過濾器頭12上。當杯狀物18和過濾器頭12之間形成螺紋接合時，凸出結(jié)構(gòu)72接合閥頭56。這促使閥頭56離開閥座54，直到過濾器14完全、適當?shù)匕惭b，如圖2所示。
一旦過濾器14完全、適當?shù)匕惭b在過濾器頭12上，在80和82的密封件安置就位，并且閥30處于打開位置，以允許液體流過其間。防漏閥32可以用沖壓鋼制成。濾芯杯狀物16和內(nèi)襯40可以用塑料制成，例如PA 6或PA 66或具有玻璃加固。另外，可以選擇金屬或塑料用于各種部件。
II.液體過濾器包括鎖扣結(jié)構(gòu)，用于防漏止回閥結(jié)構(gòu)。
A.附圖的一般特征。
在附圖中，某些上述所表征的原理在下面的各個實施例中進行說明。
圖2中的附圖標記200表示過濾器組件。過濾器組件200包括過濾器頭結(jié)構(gòu)或過濾器頭202和外殼或杯狀物203。外殼或杯狀物203可從過濾器頭移去，以便定期維修。維修一般涉及取出并更換內(nèi)部容納的可維修過濾器濾芯。
一般，過濾器頭202可以具有多種結(jié)構(gòu)。圖2所示的具體過濾器頭202包括至少一個入口端口和至少一個出口端口，盡管變化形式是可行的。過濾器頭202上入口和出口的具體結(jié)構(gòu)對于所涉及的應(yīng)用是選擇的問題，并不具體涉及本文所披露的問題，除了確保正確，功能性的流入和流出所述系統(tǒng)外。
工作時，過濾器組件200會被安裝在設(shè)備，例如車輛的液體循環(huán)系統(tǒng)(例如液壓，潤滑或燃油)中，使得液體(要過濾的)通過入口端口流入過濾器頭202，而已過濾的液體通過出口端口流出組件200。
在圖3中，示出了過濾器組件200的另一個側(cè)面透視圖。在圖3中，示出了可選的傳感器端口211。在這個位置，可以連接多種類型的傳感器設(shè)備，用于正確操作或監(jiān)控組件200。
在圖5中，示出了組件200的俯視平面圖，特別是過濾器頭202的俯視圖。示出了可選的測試端口213。
現(xiàn)參見圖4，其中以剖視圖示出了過濾器組件200。
在圖4中，可以看到杯狀物203通過軸環(huán)203x可拆卸地固定至過濾器頭202。在這里，采用了螺紋連接215，具有通過密封件216提供的密封，在這個示例中是O型環(huán)216a。可以采用多種結(jié)構(gòu)將杯狀物203可拆卸地固定至過濾器頭202，具有O型環(huán)密封216a的螺紋接合結(jié)構(gòu)215僅是示例。示出了第二個O型環(huán)216b，放置以便于密封。
仍然參見圖4，在杯狀物203的內(nèi)部203a中置有可維修的過濾器濾芯218。因此，過濾器濾芯218是維修件，并且在杯狀物203與過濾器頭202分離時，可以從杯狀物203中取出，并進行更換。一般，過濾器濾芯218包括過濾介質(zhì)區(qū)219，液體在工作期間通過它進行過濾。一般，液體流動是外向內(nèi)，具有包括凈化的已過濾液體空間的開口中央空間220。
過濾器濾芯218可以包括多孔的內(nèi)襯221，以沿內(nèi)側(cè)支撐過濾介質(zhì)219。
通常，過濾介質(zhì)219是折疊介質(zhì)，例如設(shè)置成圓柱狀結(jié)構(gòu)，盡管對于介質(zhì)和形狀來說其他方案是可行的，這取決于系統(tǒng)和過濾的需要。
仍然參見圖4以及過濾器濾芯218，介質(zhì)219具有第一和第二相對端，218a，218b，并在第一和第二端蓋222，223之間延伸。對于所示的具體濾芯218，端蓋222是開口端蓋，其內(nèi)具有中央孔222a。端蓋223是閉合的，盡管其他方案是可行的。
工作期間，要過濾的液體通過過濾器頭結(jié)構(gòu)202進入杯狀物203和過濾器濾芯218之間的液體環(huán)狀空間203b。液體然后通過過濾器濾芯218并且過濾液體通過孔222a離開。液體然后通過過濾器頭202上的出口，循環(huán)進入相關(guān)的機械系統(tǒng)。
現(xiàn)參見圖6，它是圖4部分的放大局部圖。所示的具體組件200包括旁通閥結(jié)構(gòu)225。旁通閥結(jié)構(gòu)225被設(shè)置以在區(qū)域203b中的壓力變得足夠大，例如，由于長期過濾作業(yè)期間雜質(zhì)對過濾器濾芯218(特別是介質(zhì)219)的堵塞而壓力變大時打開。這會使得液體繞過濾器濾芯218旁通流動，使液體流入?yún)^(qū)域226，并向外通過過濾器頭202上的出口，以避免設(shè)備氣蝕或其他問題。
參見圖6，可以看到，濾芯218(示例示出端蓋222)包括其上的軸向桿229，具有流動通道或孔222a延伸通過。所述桿形成尖端229a，它在使用時作為防漏止回閥開啟(或驅(qū)動)端。桿229包括以密封結(jié)構(gòu)230形式提供的外部環(huán)形密封件，在這里是O型環(huán)230a，它環(huán)繞桿229延伸。當放置濾芯218使用時，桿229置于由過濾器頭202上的突出部分235形成的已過濾液體流動通道236的內(nèi)部，濾芯218通過O型環(huán)230a密封至由突出部分235形成的密封面。
通過以上說明，可以了解組件200的一般作業(yè)。對于所披露示例在本文中詳述的很多特征，與防漏止回閥結(jié)構(gòu)，和在使用時濾芯218和過濾器頭202之間的優(yōu)選相互作用相關(guān)。
參見圖7，以分解圖形式示出的過濾器頭202包括兩個大體部分蓋240和平板結(jié)構(gòu)241。平板結(jié)構(gòu)241包括其上的某些閥裝置部件，并被設(shè)置以固定在蓋240內(nèi)。應(yīng)當指出，在正常作業(yè)和維修期間，平板結(jié)構(gòu)241不會從蓋240取出。平板結(jié)構(gòu)241可以通過多種方式在蓋240內(nèi)固定就位，包括例如通過黏合劑或密封劑；通過焊接；通過使用卡環(huán)結(jié)構(gòu)或通過其他機械連接或聯(lián)鎖裝置。選擇的具體方式部分取決于使用的材料和涉及的維修類型(閥門部件)。對于根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用和原理，具體的方法是選擇的問題。在所示示例中，使用了螺栓241a，它還確保兩個部件正確的相對轉(zhuǎn)動定位。如果需要，另外可以使用密封劑。
參見圖7，平板結(jié)構(gòu)241形成通路242，它與蓋240結(jié)合，為要過濾的液體建立通道或下導(dǎo)管，以通入環(huán)形區(qū)域203b，參見圖4。平板結(jié)構(gòu)241還包括安裝在其上的旁通閥結(jié)構(gòu)225。
另外，平板結(jié)構(gòu)241形成中央突出部分245。中央突出部分245形成內(nèi)部過濾液體流動通道246，參見圖8。就是說，通道246作為已過濾液體的出口通道。另外，當濾芯218在位時，突出部分245環(huán)繞桿229，密封結(jié)構(gòu)230密封在其上。就是說，形成內(nèi)部通道246的部分突出部分245是濾芯218的密封面(圖8中的突出部分245和通道246，類似于圖6中的突出部分235和通道236)。
參見圖7，平板241包括其上的防漏止回閥結(jié)構(gòu)250。防漏止回閥結(jié)構(gòu)250包括閥組件251和鎖定(安全)結(jié)構(gòu)252。閥組件251包括閥舌253和控制件254，在這里包括偏壓件255，它被設(shè)置以將閥舌253壓在通道246上，直到克服了閉合壓力(密封壓力對應(yīng)偏壓件255的閉合力)。對于所示示例，偏壓件255包括螺旋彈簧256。(蓋240可以包括內(nèi)部中央導(dǎo)向突出部分，用于彈簧256)。
工作時，閥舌253由控制件254偏置，以封閉平板結(jié)構(gòu)241上的孔246，阻止液體通過它排出，除非已過濾液體流過孔246克服了由偏壓件255形成的控制壓力。因此，當過濾流體流動停止時，閥250阻止液體從過濾器頭202通過孔246回流。
正如所指出的，所示的具體防漏止回閥結(jié)構(gòu)250包括鎖定結(jié)構(gòu)252，它確保閥結(jié)構(gòu)250不會過早或意外打開。鎖定結(jié)構(gòu)252包括可移動的鎖定結(jié)構(gòu)260?？梢苿拥逆i定結(jié)構(gòu)260一般具有第一鎖定方向和第二非鎖定方向。一般，鎖定結(jié)構(gòu)260包括至少一個，在這里是兩個沿直徑方向(徑向)相對的鎖定件或滑動件262，被設(shè)置成具有第一鎖定方向，固定閥構(gòu)件阻止它移動離開閉合方向；和第二非鎖定方向，其中，所述鎖定件結(jié)構(gòu)釋放閥構(gòu)件，以允許它從閉合方向移動。
對于所示出的具體結(jié)構(gòu)，鎖定件或滑動件262彼此相同，并且在圖10中示出其中一個。圖10中的鎖定件262包括可滑動的底座263，其上具有突出部分264。當鎖定件或滑動件262滑動到適當?shù)逆i定位置時，突出部分264的定位和大小能夠接合閥舌253(在這里延伸覆蓋部分閥舌)，參見圖7。
參見圖7，所示的兩個鎖定件或滑動件262處于鎖定位置。它們由偏壓件266，在這里包括單個金屬絲彈簧268，保持在鎖定位置。
兩個鎖定件262的每一個可滑動地安裝在滑道270內(nèi)；在這個示例中，每個滑道270位于平板結(jié)構(gòu)241上或作為它的一部分。鎖定件262可在相關(guān)的滑道270(在這里與平板241成一體)中，在圖7所示的鎖定位置或方向和對應(yīng)鎖定件262各自朝向滑道270的相關(guān)末端271滑動的開啟位置之間滑動。對于位于開啟、非鎖定位置的鎖定件或滑動件262，即朝向末端271偏置，需要克服偏壓件266的閉合力。
偏壓件266的偏壓力一般通過使濾芯218的軸向桿229(特別是防漏止回閥開啟端部分229a)接合每個鎖扣裝置或鎖定件262的偏置部分、邊緣或表面275(見圖10)來克服，即，只要適當?shù)臑V芯218置于杯狀物203內(nèi)并且杯狀物203固定在過濾器頭202上，防漏止回閥組件是開啟的(在液體流動時處于開啟狀態(tài))。優(yōu)選每個表面275被設(shè)置成凸輪面。當桿229被推入通道246，并且防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端229a被推壓在偏壓(凸輪)表面275上，見圖10，鎖定件262會被啟動解鎖；即迫使徑向向外在滑道270抵制偏壓件266的偏壓力，見圖7。因此，當安裝濾芯218(具有適當?shù)臈U229)，并且杯狀物203固定在過濾器頭202時，濾芯218會使鎖定結(jié)構(gòu)260解鎖，″開啟″或允許防漏止回閥結(jié)構(gòu)250在控制件254的偏壓力作用下操作靈活，響應(yīng)組件200內(nèi)的液體壓力。
參見圖7-9，可以看到，所示出的桿229包括多個導(dǎo)槽280和突出部分281。用更通用的術(shù)語，所示具體的桿229包括導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)，它包括至少一個，通常是多個，在這里至少是三個(例如四個)溝槽280。每個優(yōu)選的溝槽與遠離介質(zhì)219的桿229的一端相連(圖7)，并且位于位置230x(在這里置有密封件230)和桿229的遠端之間的位置上。在使用導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)的通常情況中，在至少一個溝槽內(nèi)，突出部分件245會形成過濾器濾芯對準或定位突出結(jié)構(gòu)，見圖8。突出結(jié)構(gòu)可以包括一個或多個突出部分，如突出部分283，見圖8。工作時，至少一個導(dǎo)槽280與至少一個過濾器濾芯對準突出部分并置(重疊)。這里類型的結(jié)構(gòu)可用于幫助確保濾芯218處于適當位置，并有助于在螺紋作業(yè)期間當杯狀物203轉(zhuǎn)動時阻止濾芯218轉(zhuǎn)動。桿229和突出部分245之間的多種接合結(jié)構(gòu)可用于實現(xiàn)這一目的。當然，可選地可提供沒有這種結(jié)構(gòu)的桿229。
在圖11中，所示濾芯端蓋222包括桿229，它被設(shè)置成具有導(dǎo)槽280和突出部分281。端蓋222還包括外周285，其上具有多個徑向突出部分286，用作定位架，以幫助在使用期間使濾芯218在杯狀物203內(nèi)居中。在所示的示例中，有四個突出部分286。(另外，突出部分286可用于接合杯狀物203，并幫助在維修期間將濾芯218保持在杯狀物203中)。參見圖11，端蓋222的桿229優(yōu)選包括點或頂點281a，位于每個突出部分286上，而不是鈍端。這種尖頭形狀還可用于確保過濾器濾芯和過濾器頭之間的適當匹配。對于圖11所示的示例，頂點281a不是居中位于突出部分281上，盡管其他方案是可行的。頂點281a還可用于提供與鎖定件262進行方便的開啟接合。一個示例是環(huán)繞每個頂點281a具有一角度(在每個突出部分286的側(cè)面281c，281d之間)，該角度在110°-170°的范圍內(nèi)，例如130°-150°，盡管其他方案是可行的。凸輪(輻射狀或傾斜的)表面281b還有利于與滑動件262的凸輪表面275的滑動接合。
在圖12中，示出了另一種端蓋222a，它具有桿229b，所述桿不包括突出部分，和其內(nèi)的槽或?qū)Р郏∣形環(huán)的安裝位置287。端蓋222a還包括外周285a，其上具有間隔的徑向突出部分286a。這里所示的具體突出部分286a形如指狀，以接合杯狀物203。當然，如果使用諸如桿229b的桿時，平板結(jié)構(gòu)241不應(yīng)包括突出結(jié)構(gòu)283，見圖8。
現(xiàn)參見圖13，其中示出了分解的組件200。從該圖，還示出了在組裝時各個部件是如何排列的。
現(xiàn)參見圖14，其中大體示出了平板結(jié)構(gòu)241，以及端蓋222。在圖14中，示出了突出部分245內(nèi)的V形突出件283，盡管其他形狀是可行的。突出件283定形并定位指向過濾器濾芯，并且被端蓋222上桿229中的一個導(dǎo)槽280接合。如上所述，這會起到在使用時阻止過濾器濾芯相對平板241轉(zhuǎn)動的作用。另外，這有助于確保安裝的任何過濾器濾芯對于系統(tǒng)是適當?shù)目删S修濾芯，并用于適當?shù)南到y(tǒng)作業(yè)。參見圖14，可以看到，下導(dǎo)管通道242可以由平板241其余部分的孔或槽形成，與所示在平板241的外周241x上內(nèi)轉(zhuǎn)彎相反。
參見圖15，示出了圖14所示部件的上視圖?？煽吹降氖擎i扣裝置或鎖定件262(處于鎖定方向)；旁通閥結(jié)構(gòu)225；偏壓件或控制件254；和閥舌253。另外，示出了用于滑動件262的中央彈簧268。
在圖16中，示出了組件200的部分剖開的放大局部圖。在這里，鎖扣裝置(262，圖15)處于非鎖定方向，并且閥結(jié)構(gòu)250是打開的。
在圖17中，示出了過濾器頭組件202的放大局部圖，它包括蓋240和平板241。結(jié)構(gòu)202處于鎖定方向。
在圖18中，示出了平板241的俯視透視圖。在圖19中，示出了平板241的俯視平面圖。
B.特征和工作原理的概述。
一般，根據(jù)本發(fā)明的某些方面，提供了在液體過濾組件中用作可維修過濾器濾芯的過濾器濾芯，它具有防漏止回閥結(jié)構(gòu)。所述過濾器濾芯一般包括形成中央開口空間的過濾介質(zhì)區(qū)域，所述過濾介質(zhì)區(qū)域具有第一和第二端。過濾器濾芯包括第一端蓋，固定在所述過濾介質(zhì)區(qū)域的第一端。濾芯包括其上的軸向桿(通常在第一端蓋上)，形成通過其間的中央液體流動導(dǎo)管，與由過濾介質(zhì)形成的中央開口空間形成液體流動連通。至少部分軸向桿遠離過濾介質(zhì)突出。遠離介質(zhì)的桿的一端被設(shè)置成作為防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟(或解鎖)端。本文中所說的″開啟″是指所述頂端在正確安置時，允許防漏止回閥在打開位置工作。實際閥啟動可以通過流體流動壓力實現(xiàn)。
軸向桿包括其上的外部環(huán)狀密封結(jié)構(gòu)。通常外部環(huán)狀密封結(jié)構(gòu)包括置于桿上O型環(huán)密封安裝槽內(nèi)的O型環(huán)密封件。
同樣，遠離過濾介質(zhì)的軸向桿端通常包括防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端。就是說，它如此設(shè)置和定位，以便當被推入具有防漏止回閥結(jié)構(gòu)的液體過濾器組件的適當接收室時，它會與鎖定結(jié)構(gòu)脫離，以允許防漏止回閥結(jié)構(gòu)打開。當然，同樣，優(yōu)選防漏止回閥的實際開啟會是來自液體流動通過系統(tǒng)的壓力的結(jié)果。
第二端蓋通常固定至過濾介質(zhì)的第二端。
在通常所述的過濾器濾芯中，防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端與環(huán)狀密封結(jié)構(gòu)軸向間隔。
盡管其他方案是可行的，對于所示的通常示例，所述環(huán)狀密封結(jié)構(gòu)包括O型環(huán)密封件，所述過濾介質(zhì)包括折疊的過濾介質(zhì)，所述第二端蓋是閉合的端蓋，并且所述過濾介質(zhì)一般形成圓柱形狀。另外，在通常應(yīng)用中，內(nèi)襯位于由過濾介質(zhì)環(huán)繞的區(qū)域內(nèi)。
本文所披露的軸向桿的一種選擇是導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)，其內(nèi)包括至少一個導(dǎo)槽，位于O型環(huán)密封件和防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端之間的位置。所述至少一個導(dǎo)槽止于防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端，使至少一個導(dǎo)槽可操作地接合(并置或?qū)矢采w)過濾器濾芯，將突出結(jié)構(gòu)在使用期間設(shè)于閥組件內(nèi)。這可用于在使用期間幫助正確定位過濾器濾芯，并將過濾器濾芯保持在位。
另外，根據(jù)本發(fā)明，披露了用于過濾器組件的過濾器頭結(jié)構(gòu)。過濾器頭結(jié)構(gòu)一般包括蓋子部件和固定在蓋子部件上的平板結(jié)構(gòu)，并在中央已過濾液體流動通道中限定未過濾液體流動通道。中央已過濾液體流動通道包括流動出口孔。
過濾器頭結(jié)構(gòu)還包括防漏止回閥結(jié)構(gòu)，它包括閥組件。所述閥組件包括閥構(gòu)件和偏壓件。所述組件被構(gòu)造和設(shè)置成使閥構(gòu)件具有第一閉合方向和第二開口方向。當置于第一閉合方向時，所述閥構(gòu)件通過偏壓件偏置以閉合已過濾液體流動通道的出口孔。偏壓件優(yōu)選包括螺旋彈簧或其他閥工作件，其在使用期間允許在選定或期望的液體流動壓力通過液體流動通道的作用下，打開出口流動孔。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選過濾器頭結(jié)構(gòu)如此設(shè)置，使得防漏止回閥結(jié)構(gòu)還包括鎖定結(jié)構(gòu)，該鎖定結(jié)構(gòu)包括可移動的鎖定(滑動)件結(jié)構(gòu)，它具有第一鎖定方向和第二非鎖定方向。鎖定件結(jié)構(gòu)在第一鎖定方向內(nèi)被設(shè)置以固定閥構(gòu)件，阻止它從閉合方向朝向開啟方向移動。所述鎖定件結(jié)構(gòu)可移動到第二非鎖定方向，以釋放閥構(gòu)件，允許它在液體流動壓力的作用下從閉合方向移動。
鎖定結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括傳動裝置，用于在與適當?shù)倪^濾器濾芯接合后(在使用期間與相關(guān)的過濾器頭形成可操作狀態(tài))，將鎖定結(jié)構(gòu)從鎖定方向移動到非鎖定方向。一般，這通過以一個或多個滑動件的形式提供鎖定結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，其中每個滑動件具有接合部分，用于與過濾器濾芯上的軸向桿部分(包括尖端)接合，此時過濾器濾芯密封在位，軸向桿突入平板結(jié)構(gòu)的液體流動通道。
鎖定件結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括兩個滑動件，相對(徑向)位于滑道結(jié)構(gòu)內(nèi)，用于在打開(非鎖定)方向和閉合(鎖定)方向之間徑向滑動。鎖定件的移動，以及向鎖定位置偏置，可以用單個金屬絲彈簧控制。
本文披露并且示出了滑動或鎖定件的特定優(yōu)選設(shè)置。
披露了一種結(jié)構(gòu)，其中置有(在平板結(jié)構(gòu)的已過濾液體流動通道內(nèi))濾芯定位和突出結(jié)構(gòu)。如果需要，所述結(jié)構(gòu)可以與過濾器濾芯的軸向桿上提供的導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)接合或并置。
本文還披露了過濾器組件，一般包括具有上述所表征的選定特征的過濾器頭組件；可釋放地安裝在過濾器頭上的濾杯，例如通過螺紋接合機構(gòu)；和具有大體根據(jù)本文所述特征的過濾器濾芯，可操作地置于濾杯內(nèi)，具有過濾器濾芯軸向桿上密封在平板結(jié)構(gòu)的中央已過濾液體流動通道內(nèi)的環(huán)狀(例如，O形環(huán))密封件；和，使過濾器濾芯第一端蓋的軸向桿接合防漏止回閥結(jié)構(gòu)的鎖定件結(jié)構(gòu)，以偏置鎖定件離開鎖定方向朝向非鎖定方向。
還提供了使用方法，包括鎖定防漏止回閥結(jié)構(gòu)的方法，它包括將過濾器組件的濾杯從過濾器頭分離，并且將過濾器濾芯的軸向桿拉出平板結(jié)構(gòu)的已過濾液體流動通道，以允許鎖定結(jié)構(gòu)的鎖定件偏置在鎖定方向。還提供了解除防漏止回閥結(jié)構(gòu)鎖定的方法，包括相反的，即，如上所述將過濾器濾芯的軸向桿推入平板結(jié)構(gòu)的已過濾液體流動通道，同時將過濾器濾芯密封在位，并且推壓或偏壓防漏止回閥結(jié)構(gòu)的鎖定件或滑動件離開鎖定方向。
多種材料可用于上述結(jié)構(gòu)。一個示例是用鑄鋁形成蓋子，平板和過濾器頭上的滑道，并且用塑料制成過濾器濾芯上的端蓋和鎖定裝置。不過，可以使用其他材料。例如，所述鎖定裝置還可以是鋁。
所披露的設(shè)備可用于多種應(yīng)用。一種示例應(yīng)用是作為設(shè)備，諸如農(nóng)用拖拉機和施工設(shè)備的液壓過濾器或液壓流體線。
可以看到，在通常應(yīng)用中，會使用指示器裝置將作為結(jié)果來自傳感器設(shè)備的信息，系統(tǒng)的狀態(tài)顯示給車輛操作人員。例如，當閥組件內(nèi)的壓力達到不希望的水平，例如由于防漏止回閥被鎖定關(guān)閉，而結(jié)果在環(huán)形區(qū)域203b積累了流體壓力，可以使用指示燈來顯示。
III.特征和可能特征的其他討論，圖20-24。
首先參見圖20。圖20中的附圖標記400表示液體過濾器濾芯。所示濾芯400可類似于圖4的濾芯218。
過濾器濾芯400一般包括在端蓋402和403之間延伸的介質(zhì)401。這些特征大體如結(jié)合圖4所示組件討論的結(jié)構(gòu)所述。
端蓋403是閉合的端蓋，具有突出部分410和偏壓結(jié)構(gòu)411，在這里它包括彈簧411a在其上；即，固定在其上。偏壓結(jié)構(gòu)411，在這里是彈簧411a，有助于在使用期間將濾芯400支撐在外殼內(nèi)，以理想的方式向上突出在外殼底部上。具體地講，根據(jù)先前的概述，偏壓結(jié)構(gòu)411在外殼首先開始與過濾器頭接合時，會在外殼的底部上面推壓濾芯，以有助于推動濾芯部分向上與過濾器頭形成接合結(jié)構(gòu)，并有助于解除過濾器頭的鎖定，以供使用。另一方面，偏壓結(jié)構(gòu)411在外殼被擰在過濾器頭上時一般會壓縮或壓扁，以便于整體組裝。
所示出的具體彈簧411可以是螺旋彈簧，不過可以使用其他結(jié)構(gòu)。金屬和塑料結(jié)構(gòu)都可以使用。對于塑料結(jié)構(gòu)，偏壓結(jié)構(gòu)411可作為端蓋403的一部分模制。
還要指出，端蓋403包括其上間隔的徑向向外突出部分412，用于在使用期間在外殼內(nèi)居中。
現(xiàn)參見端蓋402。端蓋402還包括間隔的徑向向外突出部分413，用于居中?？梢钥闯觯愃频乃鐾怀霾糠衷?，例如圖1和4的端蓋222上示出。端蓋402與圖4所示結(jié)構(gòu)類似。
在圖21中，所示的組件420具有濾芯400置于其內(nèi)。特征大體類似于上述結(jié)合其他附圖所討論的特征。
參見圖22-24。這些附圖示出了類似于圖18所示組件241的平板組件500。不過，組件500采用與圖18所示彈簧結(jié)構(gòu)266不同的彈簧結(jié)構(gòu)501。具體地講，彈簧結(jié)構(gòu)501包括兩個間隔的卷繞部分502，503，每個分別靠近各自的鎖定件(滑動件)或鎖扣裝置505，506。
彈簧結(jié)構(gòu)501一般具有這樣的形狀，通過卷繞部分將三個(非卷繞的)片段彼此連接。這有利于靈活性和操作。優(yōu)選兩個卷繞502，503彼此間隔一距離，該距離大體對應(yīng)，或略長于，位置502a，503a的距離間隔，其中彈簧501分別接合相對的鎖定件505，506。圖22-24所示彈簧結(jié)構(gòu)501的一般特征是，具有長弓形中央部分501a在兩個卷繞502，503之間延伸。另外，彈簧結(jié)構(gòu)501包括兩個相對設(shè)置的末端部分501b和501c，分別與卷繞502，503接合。結(jié)果，卷繞502，503靠近彈簧結(jié)構(gòu)501和鎖扣裝置505，506之間的結(jié)合點。
應(yīng)當指出，在圖22-24的結(jié)構(gòu)中，鎖扣裝置505，506可以是鑄造金屬或塑料件。
參見圖21，當除螺栓241a之外還使用黏合劑時，可以在區(qū)域430提供槽或類似結(jié)構(gòu)，以利于需要的黏合劑保留。
仍然參見圖21，應(yīng)當指出，區(qū)域432在O型環(huán)425的上面是沒有螺紋的，并幫助提供軸環(huán)426的導(dǎo)向，并因此外殼203在過濾器頭202上就位。
還應(yīng)當指出，在圖21中，所示濾芯400具有卷繞的金屬內(nèi)襯440，它通常制成雙羅紋編織的邊緣和孔，如魚鱗板。另外，在某些組件中，可以使用塑料襯墊，而在另一些組件中，可以完全取消濾芯中的襯墊。
通常，當塑料材料用于相對的端蓋202，203和襯墊440時，可以使用模制尼龍，例如玻璃增強尼龍66。不過，可以使用其他材料。
通過使用所述材料，圖21的過濾器濾芯400可被制成完全不含金屬，以便于處理。對于所述結(jié)構(gòu)，優(yōu)選將塑料結(jié)構(gòu)用于偏壓結(jié)構(gòu)411a。
參見圖21，在區(qū)域450，活塞451環(huán)繞柱452延伸，其運動由彈簧256控制。希望避免液體，例如燃油滯留在部件451，452之間，以便通過彈簧256提供良好的運動和控制。為了便于這樣，可以在活塞451和柱452中的一個或兩者提供切口或孔。所述切口在例如455處示出。
一般，對于包括本發(fā)明優(yōu)點的組件，不需要將本文所披露的所有特定特征，例如實施例，都結(jié)合入組件內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用作可維修過濾器濾芯的過濾器濾芯，它具有帶有防漏止回閥結(jié)構(gòu)的液體過濾器組件；所述過濾器濾芯包括(a)過濾介質(zhì)區(qū)域，形成中央開口的空間，(i)所述過濾介質(zhì)區(qū)域具有第一和第二端；(b)第一端蓋，固定在所述過濾介質(zhì)區(qū)域的第一端；(c)所述過濾器濾芯包括其上的軸向桿，形成通過其間的中央液體流動導(dǎo)管，與由過濾介質(zhì)形成的中央開口空間形成液體流動連通；(i)所述軸向桿包括一部分，突出離開所述過濾介質(zhì)；(ii)所述軸向桿包括其上的外部環(huán)狀密封結(jié)構(gòu)；和(iii)所述軸向桿遠離所述過濾介質(zhì)的一端包括防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端；和，(d)第二端蓋，固定在所述過濾介質(zhì)區(qū)域的第二端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器濾芯，其中(a)所述軸向桿上的環(huán)狀密封結(jié)構(gòu)包括O型環(huán)密封件；和，(b)所述軸向桿包括所述第一端蓋的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器濾芯，其中(a)所述軸向桿包括導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)，其內(nèi)包括至少一個導(dǎo)槽，定位在所述O型環(huán)密封件和防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端之間的位置；(i)所述至少一個導(dǎo)槽止于所述防漏止回閥結(jié)構(gòu)開啟端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的過濾器濾芯，其中(a)所述導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)包括至少三個導(dǎo)槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中(a)所述過濾介質(zhì)區(qū)域形成圓柱形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中(a)所述軸向桿形成多個間隔的軸向突出部分，每個突出部分具有一末端，所述末端具有由側(cè)面形成的頂點。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過濾器濾芯，其中(a)每個頂點由側(cè)面形成，所述側(cè)面以110°-170°范圍內(nèi)的一角度繞所述頂點延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的過濾器濾芯，其中(a)每個頂點由130°-150°范圍內(nèi)的一角度形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一權(quán)利要求所述的過濾器濾芯，其中(a)每個頂點不是定位在相關(guān)軸向突出部分末端的中央。
10.一種用于過濾器組件的過濾器頭結(jié)構(gòu)；所述過濾器頭結(jié)構(gòu)包括(a)蓋子部件；和，(b)平板結(jié)構(gòu)，固定在所述蓋子部件上并形成未過濾液體流動通道；和，中央已過濾液體流動通道；(i)所述中央已過濾液體流動通道包括流動出口孔；(c)防漏止回閥結(jié)構(gòu)，包括閥組件，所述閥組件具有閥構(gòu)件；偏壓件；和具有第一閉合方向和第二開啟方向；(i)所述第一閉合方向是這樣的方向，其中，所述閥構(gòu)件通過偏壓件被偏置以閉合已過濾液體流動通道的出口孔；和，(ii)所述第二開啟方向是這樣的方向，它由已過濾液體流動通道引起，在使用時，偏置所述閥構(gòu)件離開已過濾液體流動通道的出口孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)，其中(a)所述防漏止回閥結(jié)構(gòu)還包括鎖定結(jié)構(gòu)，它包括可移動的鎖定件結(jié)構(gòu)，具有第一鎖定方向和第二非鎖定方向(i)所述鎖定件結(jié)構(gòu)在所述第一鎖定方向，固定所述閥構(gòu)件，阻止其從所述閉合方向移動；和(ii)所述鎖定件結(jié)構(gòu)在第二非鎖定方向釋放所述閥構(gòu)件，以允許其從所述閉合方向移動；(iii)所述鎖定結(jié)構(gòu)具有傳動裝置，它被設(shè)置用于在使用時當過濾器濾芯正確并可操作地安置在過濾器組件中，一旦接合在過濾器頭結(jié)構(gòu)內(nèi)將所述鎖定結(jié)構(gòu)從所述鎖定方向移至非鎖定方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)，其中(a)所述鎖定件結(jié)構(gòu)包括(i)至少一個滑動件安裝在所述平板結(jié)構(gòu)的滑道部分上；和，(ii)鎖定件偏壓件，將所述至少一個滑動件偏壓到所述鎖定方向；和(iii)所述至少一個滑動件上具有過濾器濾芯接合部分，它被設(shè)置成在使用時被過濾器濾芯接合，以沿所述滑道部分偏壓所述至少一個滑動件，抵靠所述鎖定件偏壓件，以使所述鎖定件結(jié)構(gòu)移至非鎖定方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)，其中(a)所述鎖定件結(jié)構(gòu)包括兩個徑向相對的滑動件，各自由相同的鎖定件偏壓件偏壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)，其中(a)所述平板結(jié)構(gòu)的中央已過濾液體流動導(dǎo)管包括(i)過濾器濾芯的內(nèi)部、圓柱形密封表面；和，(ii)一對相對的槽，各自被設(shè)置用于突出穿過滑動件的過濾器濾芯接合部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)，其中(a)所述鎖定件偏壓件是彈簧，它具有三個非卷繞部分由兩個卷繞部分隔開。
16.一種過濾器組件，包括(a)根據(jù)權(quán)利要求13所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)；(b)濾杯，可釋放地安裝在過濾器頭上；和，(c)根據(jù)權(quán)利要求2所述的過濾器濾芯，置于所述濾杯內(nèi)(i)具有O型環(huán)密封件密封在所述平板結(jié)構(gòu)的中央已過濾液體流動通道內(nèi)；和(ii)具有所述第一端蓋的軸向桿接合所述鎖定件結(jié)構(gòu)的兩個滑動件，并且將它們偏壓到非鎖定方向。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的過濾器組件，其中(a)所述平板結(jié)構(gòu)的中央已過濾液體流動通道包括其內(nèi)的濾芯定位突出結(jié)構(gòu)；和，(b)所述過濾器濾芯的軸向桿包括導(dǎo)槽結(jié)構(gòu)，與所述濾芯定位結(jié)構(gòu)并置。
18.一種鎖定防漏止回閥結(jié)構(gòu)的方法，包括以下步驟(i)將根據(jù)權(quán)利要求16所述的過濾器組件的濾杯從過濾器頭取出，并且將所述過濾器濾芯的軸向桿拉出所述平板結(jié)構(gòu)的已過濾液體流動通道，使得所述鎖定結(jié)構(gòu)的鎖定件偏壓到所述鎖定方向。
19.一種解除防漏止回閥結(jié)構(gòu)鎖定的方法，包括以下步驟(a)將根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾器濾芯的軸向桿推入根據(jù)權(quán)利要求10所述的過濾器頭結(jié)構(gòu)的平板結(jié)構(gòu)的已過濾液體流動通道。
全文摘要
提供了一種液體過濾器結(jié)構(gòu)，以及組裝和使用方法。所述液體過濾器結(jié)構(gòu)包括其內(nèi)的防漏止回閥組件。提供了與優(yōu)選過濾器濾芯和優(yōu)選防漏止回閥結(jié)構(gòu)相關(guān)的有利特征。
文檔編號B01D35/14GK101084050SQ200580029035
公開日2007年12月5日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月29日
發(fā)明者恩里科·格列柯, 法布里奇奧·布拉托, 毛羅·坎托尼, 克里斯汀·古爾尼日, J·F·康納利, J·R·?？藸?申請人:唐納森公司