專利名稱：改進(jìn)的燃油過(guò)濾器組件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及燃油過(guò)濾器。更具體地講，本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的燃油過(guò)濾
ο
背景技術(shù)：
本發(fā)明所涉及的燃油過(guò)濾器系統(tǒng)通常使用一次性的過(guò)濾器濾芯，所述過(guò)濾器濾芯 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的過(guò)濾器使用間隔進(jìn)行更換。可更換的過(guò)濾器濾芯通常固定至在過(guò)濾器濾芯 和供油系統(tǒng)之間形成入口和出口連接的過(guò)濾頭。盡管對(duì)于組裝過(guò)濾器濾芯和將過(guò)濾器濾芯 固定至過(guò)濾頭已經(jīng)采用了多種系統(tǒng)和方法，對(duì)此仍然需要改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種過(guò)濾器濾芯，所述過(guò)濾器濾芯包括介質(zhì)包和可操作地固定所述 介質(zhì)包的外殼。所述外殼包括第一外殼件，所述第一外殼件具有限定第一內(nèi)部空間的第一 環(huán)繞壁并具有第一凸緣。所述第一凸緣圍繞第一外殼件的外周延伸。第一凸緣從第一環(huán)繞 壁徑向向外延伸。第一凸緣限定形成均勻外周的第一端緣。第二外殼件具有限定第二內(nèi)部 空間的第二環(huán)繞壁并具有第二凸緣。第二凸緣圍繞第二外殼件的外周延伸。第二凸緣從第 二環(huán)繞壁徑向向外延伸。第一環(huán)繞壁圍繞第二凸緣。第二凸緣限定形成均勻外周的第二端 緣。第二凸緣具有內(nèi)表面和相對(duì)的外表面。所述內(nèi)表面面向第二環(huán)繞壁，而所述外表面面 向第一環(huán)繞壁。第一外殼件和第二外殼件之間是永久性無(wú)卷縫(無(wú)滾縫，roll seam-free) 外殼連接。所述連接位于第二凸緣和第一環(huán)繞壁之間的接合位置。所述接合位置是周向的 并且沿第一環(huán)繞壁的內(nèi)表面和第二凸緣的外表面完全延伸。所述連接是無(wú)密封劑的。在另一方面，本發(fā)明提供了一種過(guò)濾器組件。所述過(guò)濾器組件包括如上所表征的 過(guò)濾器濾芯。過(guò)濾頭與液體源流體相通地進(jìn)行連接。提供了螺紋環(huán)(threadedcollar)。過(guò) 濾器濾芯的第一凸緣的一部分接合所述螺紋環(huán)，并且所述螺紋環(huán)固定至過(guò)濾頭。在另一方面，本發(fā)明提供了一種組裝過(guò)濾器濾芯的方法。所述過(guò)濾器濾芯包括第 一和第二外殼件，其中第一外殼件具有第一環(huán)繞壁和從第一環(huán)繞壁徑向延伸的第一凸緣， 而第二外殼件具有第二環(huán)繞壁和從第二環(huán)繞壁徑向延伸的第二凸緣。每個(gè)外殼件限定大小 適合于容納過(guò)濾介質(zhì)包的外殼內(nèi)部空間的一部分。所述方法包括將過(guò)濾介質(zhì)包定位在外殼 內(nèi)部空間中。接下來(lái)，有一個(gè)步驟是使第二凸緣的外表面接合抵靠第一環(huán)繞壁的內(nèi)表面以 形成接合位置。然后，有一個(gè)步驟是沿接合位置將第一和第二外殼件永久性地固定在一起， 以便在第一和第二外殼件之間形成無(wú)卷縫和無(wú)密封劑的永久性連接。
本發(fā)明的其它方面涉及組裝過(guò)濾器濾芯的方法，組裝包括過(guò)濾器濾芯和過(guò)濾頭的 過(guò)濾器組件的方法，以及過(guò)濾器濾芯外殼組件。除上述之外的多個(gè)方面的示例將在下文的說(shuō)明中進(jìn)行闡述。應(yīng)當(dāng)理解，前述一般 性描述以及隨后的詳細(xì)描述是示例性和解釋性的，而不是對(duì)作為本文所述示例的基礎(chǔ)的較 寬發(fā)明方面進(jìn)行限制。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明原理的示例過(guò)濾器濾芯的透視圖。圖2是圖1所示過(guò)濾器濾芯的俯視圖。圖3是圖1所示過(guò)濾器濾芯的剖視圖。圖4是僅示于圖3的濾芯的剖視圖的透視圖。圖5是圖3所示過(guò)濾器濾芯的凸緣件的近視圖。圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一示例過(guò)濾器濾芯的透視圖。圖7是圖6所示過(guò)濾器濾芯的俯視圖。圖8是沿圖7中所示剖視線8-8剖開(kāi)的過(guò)濾器濾芯的剖視圖。圖9是圖8所示剖視圖的透視圖。圖10是圖8所示過(guò)濾器濾芯的凸緣件的近視圖。圖11是示例過(guò)濾器組件的透視圖，所述過(guò)濾器組件包括圖1-4的過(guò)濾器濾芯，螺 紋環(huán)和過(guò)濾頭。圖12是沿圖11中所示剖視線12-12剖開(kāi)的過(guò)濾器組件的剖視透視圖。圖13是圖11所示過(guò)濾器組件的剖視圖。圖14是圖13所示螺紋環(huán)連接至過(guò)濾器組件和過(guò)濾頭的近視圖。圖15是過(guò)濾器組件的另一實(shí)施例的剖視圖，本視圖與圖13所示的視圖相似，并且 本實(shí)施例示出流體沿與前述實(shí)施例相反的方向通過(guò)過(guò)濾頭。圖16是圖15所示過(guò)濾器組件的剖視透視圖，本視圖與圖12所示的視圖相似。圖17是按照本發(fā)明原理構(gòu)造的過(guò)濾器濾芯的另一實(shí)施例的剖視圖。圖18是按照本發(fā)明原理構(gòu)造的過(guò)濾器組件的另一實(shí)施例的剖視圖。圖19是用于圖17和18的實(shí)施例的外殼連接的放大圖。
具體實(shí)施例方式下面將對(duì)附圖所示的本發(fā)明的示例性方面進(jìn)行詳細(xì)描述。在任何可能的地方，相 同的附圖標(biāo)記會(huì)貫穿所有的附圖以表示相同或相似的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明公開(kāi)了涉及過(guò)濾器濾芯和過(guò)濾系統(tǒng)的多種方法、系統(tǒng)和裝置。本發(fā)明的一 個(gè)方面涉及用于將過(guò)濾器濾芯安裝至底座(如過(guò)濾頭)的過(guò)濾器濾芯的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另 一方面涉及過(guò)濾器濾芯，尤其是過(guò)濾器濾芯外殼的構(gòu)造。過(guò)濾器濾芯外殼可以包括多個(gè)外 殼件，所述多個(gè)外殼件固定在一起以便限定大小適合于容納過(guò)濾介質(zhì)包的外殼內(nèi)部。過(guò)濾 器濾芯外殼的一種結(jié)構(gòu)包括第一和第二外殼件，所述第一和第二外殼件各自包括周向圍繞 外殼件延伸的凸緣。每個(gè)外殼件的凸緣的部分在接合位置彼此接合。通常，接合位置包括 圍繞每個(gè)凸緣的整個(gè)外周的凸緣的接合。
過(guò)濾器濾芯外殼還可以包括在接合位置將凸緣固定在一起的外殼連接(處)。通 常，外殼連接(處)是永久性的。本文中所用的術(shù)語(yǔ)“永久性”旨在表示，在不對(duì)連接在一 起的部件造成顯著破壞的情況下不能對(duì)連接(處)造成損壞或使連接失效。在一個(gè)示例中，外殼連接(處)包括焊縫。在另一個(gè)示例中，在接合位置處使用粘 合劑或其它粘結(jié)劑，以便提供外殼連接。通常，外殼連接(處)并不完全由卷縫(滾縫，roll seam)或者通過(guò)將一個(gè)外殼件的凸緣卷至另一外殼件的凸緣(例如美國(guó)專利號(hào)6，187，188 所述的卷縫連接)來(lái)進(jìn)行限定。所述卷縫連接通常需要第一外殼件的凸緣圍繞第二外殼件 的凸緣的端表面卷繞。通常，本文所述的外殼連接可以提供不漏流體的密封?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖1-5，下面將描述總體表示為12的過(guò)濾器濾芯，所述過(guò)濾器濾芯具有 根據(jù)本發(fā)明原理的各發(fā)明方面的示例的特征。盡管其它方案是可行的，圖1-5所示的過(guò)濾 器濾芯12包括外殼18，過(guò)濾介質(zhì)包20，外殼連接(處)22和彈簧24。外殼連接(處)22在 圖5的近視剖視圖中更詳細(xì)地示出。外殼18包括第一外殼件26和第二外殼件28。第一外殼件26包括限定第一端32 和第二端34的壁30。在第二端34上限定有排放口 36。壁30限定大小適合于容納過(guò)濾介 質(zhì)包20的至少一部分的內(nèi)部空間45。第一外殼件26還包括設(shè)置在第一端32處的第一凸緣38(見(jiàn)圖5)。參見(jiàn)圖5，第 一凸緣38具有與壁30的外表面和內(nèi)表面相連的外表面40和內(nèi)表面42。沿第一凸緣38的 外表面40限定了螺紋環(huán)接合表面44。第一凸緣38的部分相對(duì)于從第一外殼件26的中心 延伸通過(guò)的軸A(見(jiàn)圖3)至少部分徑向向外延伸。螺紋環(huán)接合表面44被設(shè)置成接合螺紋環(huán)100 (圖11-14)，所述螺紋環(huán)轉(zhuǎn)而可用于 將濾芯12連接至過(guò)濾頭14 (圖11-14)。在圖11-14中，示出了螺紋環(huán)100可移去地安裝在 濾芯12上。螺紋環(huán)100的濾芯接合唇部102 (圖14)接合凸緣38的螺紋環(huán)接合表面44。在圖11-14所示的結(jié)構(gòu)中，并且當(dāng)設(shè)定用于順流時(shí)(過(guò)濾元件的外向內(nèi)流動(dòng))，過(guò) 濾頭14包括出口孔80，入口孔81，圓柱形座82 (圖13)和螺紋結(jié)構(gòu)84。螺紋結(jié)構(gòu)84可操 作地接合螺紋環(huán)100的螺紋104。通過(guò)使螺紋結(jié)構(gòu)84與螺紋104接合并且使濾芯唇部102 與螺紋環(huán)接合表面44接合，設(shè)置使過(guò)濾器濾芯12安裝至過(guò)濾頭14。第一凸緣38(圖5)的內(nèi)表面42(圖5)被設(shè)置成由第一外殼件28的凸緣接合，下 文將進(jìn)一步對(duì)此進(jìn)行描述。第一凸緣38的外表面40通常是連續(xù)的和不間斷的。在任意給 定的軸向位置，第一外殼件26的最大外徑尺寸(例如，在沿軸A的任一位置在外表面40上 測(cè)得的最大直徑)通常是恒定的。也就是說(shuō)，凸緣38通常不包括形成在圍繞第一凸緣38 外周的外表面40上的突起、缺口、凸輪面或其它不連續(xù)的結(jié)構(gòu)。壁30的外表面還包括在第 一凸緣38和第二端34之間的那部分壁30的恒定最大外徑尺寸。這種總體上平滑、連續(xù)的 壁30和凸緣38的外表面可以有助于減少存在于第一外殼件26內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力。通常，外殼18 被構(gòu)造成在內(nèi)部壓力高于大氣壓力下作業(yè)。在某些結(jié)構(gòu)中，外殼18可被視為壓力容器。第二外殼件28包括限定第一端48和第二端50的壁46。在所示的實(shí)施例中，第二 端50限定孔52。孔52與濾芯12的開(kāi)口過(guò)濾器內(nèi)部53相通。第二凸緣54(圖5)由第一 端48限定。在圖5中，可以看到壁46包括外表面56和內(nèi)表面58。第二凸緣54限定內(nèi)表 面62和外表面64。在圖1-5所示的結(jié)構(gòu)中并且尤其參見(jiàn)圖5，第二凸緣54與壁46是同一 部件，因?yàn)楸?6的外表面56與第二凸緣54的內(nèi)表面62相連，而壁46的內(nèi)表面58與第二
6凸緣54的外表面64相連。也就是說(shuō)，通過(guò)觀察圖5可以看到，在本實(shí)施例中，第二凸緣54 包括相對(duì)于壁的大體圓柱形部分47(圖4)倒置的部分。第二外殼件28限定大小適合于可操作地容納過(guò)濾介質(zhì)包20的至少一部分的內(nèi)部 空間59。第一外殼件26的內(nèi)部空間45(圖3)和第二外殼件28的內(nèi)部空間59 (圖3)限定 大小適合于容納過(guò)濾介質(zhì)包20的封閉空間。當(dāng)實(shí)施例包括彈簧時(shí)，所述彈簧24可以設(shè)置 在過(guò)濾介質(zhì)包20和第一外殼件26的第二端34(圖3)之間，以便偏置過(guò)濾介質(zhì)包20抵靠 第二外殼件28的第二端50。第二凸緣54包括相對(duì)于延伸通過(guò)第二外殼件28的中心軸B (圖3)徑向向外延伸 的第二凸緣的至少一部分。通常，軸B被設(shè)置成與第一外殼件26的中心軸A(圖3)同軸。 第二凸緣54的一部分被設(shè)置成在接合位置60 (見(jiàn)圖5)永久性地接合并連接至第一凸緣38 的一部分。接合位置60通常圍繞第一和第二凸緣38、54的整個(gè)外周延伸。濾芯12的接合 位置60圍繞第一外殼件26的第一凸緣38的內(nèi)表面42的整個(gè)外周和第二外殼件28的第 二凸緣54的外表面64的整個(gè)外周延伸?？梢匝氐谝煌咕?8的內(nèi)表面42和第二凸緣54的外表面64在不同位置限定接合 位置60。圖5示出了沿內(nèi)表面42在與螺紋環(huán)接合表面44相對(duì)的位置處第一和第二凸緣 38、54之間的接合。外殼連接(處)22可以形成在存在于第一和第二凸緣38、54之間的接 合位置60的任意一個(gè)。外殼連接(處)22通常被構(gòu)造成在第一和第二凸緣38、54之間的 接合位置60處的永久性和不漏流體的密封。外殼連接(處)22可以用不同的結(jié)構(gòu)或方法形成。例如，外殼連接(處)22可以通 過(guò)焊接(例如焊縫)來(lái)限定。焊接可以利用例如激光焊接或弧焊而形成。另一種類型的外 殼連接(處)可以利用在第一和第二凸緣38、54之間形成結(jié)合的粘合劑而形成。其它類型 的連接方法和結(jié)構(gòu)對(duì)于外殼連接(處)22是可行的。外殼連接(處)22—旦形成后通常是 永久性的。在某些結(jié)構(gòu)中，外殼連接(處)22在一段延遲時(shí)間(例如形成外殼連接(處)22 的材料固化或冷卻所需的時(shí)間)之后變成永久性的?？赡苁菇雍衔恢?0形成在第一和第二凸緣38、54中的一個(gè)和相對(duì)外殼件的壁之 間，位于不包括該外殼件的凸緣的一部分的位置。例如，第二凸緣54可被構(gòu)造成在第一凸 緣38和第二端34之間間距的一位置接合第一外殼件。第二凸緣54的外表面64大體是連續(xù)的，并且圍繞第二凸緣64的外周在沿軸B的 任意給定軸向位置不包括突出部分、凸輪面或不連續(xù)處。同樣的，第二外殼件28的壁46的 外表面56大體是連續(xù)的，并且圍繞其外周在沿軸B的任一軸向位于第二凸緣54和第二端 50之間間距的一位置沒(méi)有突出部分或不連續(xù)處。如上結(jié)合第一外殼件26所述，沿其外表面 56,64從第二外殼件28除去所述突出部分、不連續(xù)處或其它結(jié)構(gòu)可以減小否則可能存在的 內(nèi)應(yīng)力。過(guò)濾器濾芯12被構(gòu)造成使得排放口 36位于第一外殼件26的第二端34并且入口 /出口孔52位于第二外殼件28的第二端。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕37可以選擇性打開(kāi)排放口 36以 便排放。例如，排放口 36可以是按照美國(guó)專利號(hào)6，012，485所述的排放閥所構(gòu)造的排放閥 組件的部分，該文獻(xiàn)在此被結(jié)合入本文引用?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖13，示出了過(guò)濾器組件10。所述組件10包括濾芯12連接至過(guò)濾頭 14。濾芯12中的開(kāi)口 52可以與過(guò)濾頭14連接，以便與從過(guò)濾器濾芯12流出通過(guò)過(guò)濾頭
714中的出口通道80的流體流流體相通。濾芯12中的開(kāi)口 52還可以被連接以便與經(jīng)由入 口孔81 (在本文也被稱作入口通道81)流向過(guò)濾器濾芯12的流體流流體相通。密封件93 固定在開(kāi)口 52內(nèi)，以便與過(guò)濾頭14上的出口通道管97形成密封95 (圖13)。密封件93具 有位于第二外殼件28的第二端50的軸向部分上的軸向部件99和對(duì)齊開(kāi)口 52的外周的環(huán) 狀部件101。過(guò)濾介質(zhì)包20可以包括過(guò)濾介質(zhì)70 (例如褶皺介質(zhì)，例如褶皺纖維素)，形成為限 定開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi)部53的管狀形式或筒狀。端蓋72固定至介質(zhì)70的第一端76，位于比 更接近于過(guò)濾頭14的相對(duì)的第二端78更靠近排放口 36的位置。內(nèi)襯74幫助支撐過(guò)濾介 質(zhì)70并且由介質(zhì)70環(huán)繞。內(nèi)襯74是多孔的，以允許流體流過(guò)內(nèi)襯。另外，在所示的實(shí)施 例中，還包括內(nèi)部無(wú)孔管75。管75從端蓋72延伸介質(zhì)70的至少一部分長(zhǎng)度。在所示的實(shí) 施例中，管75延伸介質(zhì)70的長(zhǎng)度的至少50%，并通常延伸介質(zhì)長(zhǎng)度的60-80%。在所示的 實(shí)施例中，管75與第二端50有間隔。管75支承密封件77，以便與作為過(guò)濾頭14的一部分 的入口通道管85形成密封79 (圖13)。入口通道管85被出口通道管97環(huán)繞，所述出口通 道管97與入口通道管85徑向間隔以便在兩者間形成出口通道空間91。在圖13中，還可以 看到入口通道管85比出口通道管97更長(zhǎng)。端蓋72可以包括開(kāi)口結(jié)構(gòu)73 (圖4)，在本文表現(xiàn)為單個(gè)孔，允許如圖13所示的流 體流動(dòng)。在圖13中，可以看到在所示的順流結(jié)構(gòu)中，待過(guò)濾的流體通過(guò)入口通道81進(jìn)入過(guò) 濾頭14，流過(guò)入口通道管85，并隨后進(jìn)入由管75限定的內(nèi)部空間。從那里，流體流過(guò)開(kāi)口 結(jié)構(gòu)73，進(jìn)入空間89(空間89是形成在外殼壁26和介質(zhì)包70的外部之間的空間)，并隨 后流過(guò)過(guò)濾介質(zhì)70。從那里，流體進(jìn)入開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi)部53。流體隨后流過(guò)空間91，所述 空間91是入口通道管85的外表面和過(guò)濾頭14之間的空間。流體隨后流入過(guò)濾頭14的出 口通道80。第一和第二外殼件26、28的內(nèi)部尺寸的大小可以被設(shè)置成有助于在過(guò)濾介質(zhì)70 的外表面71和外殼18的內(nèi)表面的至少一部分之間形成間隙，以便在兩者間形成流體流動(dòng) 通道120。圖3示出了第二外殼件28的內(nèi)部尺寸，大小基本上與過(guò)濾介質(zhì)70的外部尺寸相 同。第一外殼件26的內(nèi)部尺寸比過(guò)濾介質(zhì)70的外部尺寸大。通過(guò)這種構(gòu)造，第二外殼件 28可以有助于保持過(guò)濾介質(zhì)包20與軸A、B對(duì)齊，同時(shí)第一外殼件26的大小適合為流體流 提供希望的流動(dòng)通道?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖6-9，下文將描述總體標(biāo)示為112的另一示例過(guò)濾器濾芯，所述過(guò)濾器 濾芯具有按照本發(fā)明原理的各發(fā)明方面的示例的特征。過(guò)濾器濾芯112包括與上文結(jié)合過(guò)濾器濾芯12所述的多個(gè)相同或相似特征。過(guò) 濾器濾芯112包括第一外殼件26，具有第一凸緣38和第二凸緣54。第二凸緣54具有不同 于上文結(jié)合過(guò)濾器濾芯12所述的第二凸緣54的結(jié)構(gòu)。第二凸緣54不是倒置的(不同于 圖5所示的實(shí)施例，其中第二凸緣54是倒置的)。在圖10中，壁46的外表面56與凸緣54 的外表面64相連，而壁46的內(nèi)表面58與凸緣54的內(nèi)表面62相連。接合位置60限定在第一和第二凸緣38、54之間并且設(shè)置在螺紋環(huán)接合表面44和 第二端34之間的位置。凸緣54的外表面64在接合位置60與第一凸緣38的內(nèi)表面42接 合。在所示的實(shí)施例中，外殼連接(處)22限定在接合位置60處。接合位置60和外殼連 接(處)22可以具有與上文結(jié)合過(guò)濾器濾芯12所述相同或相似的特征和功能。
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在圖10所示的實(shí)施例中，第一凸緣38包括沿其長(zhǎng)度的多個(gè)彎曲90、92、94。凸緣 38的一部分被限定在每個(gè)彎曲90、92、94之間(見(jiàn)圖10)。限定在給定彎曲對(duì)之間的第一 凸緣38的一部分可以具有最大內(nèi)部尺寸。通常，第一凸緣38的任意給定部分的最小的最 大內(nèi)部尺寸大于從第一凸緣38延伸至第一外殼件26的第二端34的壁30剩余部分的最大 內(nèi)部尺寸。圖10所示的彎曲94可以充當(dāng)定位止塊，第二凸緣54與之接合抵靠以便限制第 二外殼件28沿軸A、B進(jìn)一步軸向向前移動(dòng)伸入第一外殼件26?？梢栽诔咕?8、54之外 不設(shè)置對(duì)第一外殼件26可能增加不希望的內(nèi)應(yīng)力的其它不連續(xù)處、突出部分或其它結(jié)構(gòu) 的情況下形成所述定位止塊?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖15和16的實(shí)施例。在本實(shí)施例中，組件210包括過(guò)濾頭214，其中流 體流與前述實(shí)施例所示的流體流方向相反。由于該相反的流動(dòng)方向，濾芯212具有不同的 設(shè)置。接合位置60與圖10所示大致相同。仍然參見(jiàn)圖15和16，過(guò)濾頭214具有入口通道281和出口通道280。待過(guò)濾的流 體通過(guò)入口通道281流入過(guò)濾頭214，隨后流入入口通道管285和出口通道管297的外壁 之間的空間130，進(jìn)入從流體中過(guò)濾掉雜質(zhì)的濾芯212，流體流出濾芯212，通過(guò)出口通道管 297回流至過(guò)濾頭214，并隨后通過(guò)出口通道280流出過(guò)濾頭214。在圖15和16所示的實(shí)施例中，濾芯212包括第一外殼件26，第二外殼件28和過(guò) 濾介質(zhì)70。內(nèi)襯74支撐介質(zhì)70。在本實(shí)施例中，過(guò)濾介質(zhì)70與第二外殼件28的第二端 50軸向間隔。濾芯212還包括最靠近過(guò)濾頭214的介質(zhì)70—端處的端蓋125。端蓋125 固定至介質(zhì)70并且包括多個(gè)周向間隔的肋126。肋126與第二外殼件28的內(nèi)表面接合并 且?guī)椭菇橘|(zhì)70居中并與第二外殼件28間隔。肋28之間是流動(dòng)空間128，允許來(lái)自過(guò)濾 頭214的入口孔281的未經(jīng)過(guò)濾的流體在流過(guò)介質(zhì)70之前進(jìn)行流動(dòng)。在圖15和16的實(shí)施例中，濾芯212還包括無(wú)孔內(nèi)管132。在圖15和16所示的 實(shí)施例中，管132自上端蓋125延伸向下部分進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi)部134。管132鄰近、抵靠?jī)?nèi)襯 74，并由內(nèi)襯74環(huán)繞。在許多實(shí)施例中，管132延伸介質(zhì)70的長(zhǎng)度的至少33%。管132包 括內(nèi)徑向環(huán)136，所述環(huán)是徑向向內(nèi)延伸的完整環(huán)。環(huán)136限定出口通道管開(kāi)口 138，所述 開(kāi)口 138的大小適合于容納過(guò)濾頭214的出口通道管138。密封件140由環(huán)136支承并且 在管132的環(huán)136和出口通道管138之間形成密封142。工作時(shí)，在圖15和16的實(shí)施例中，待過(guò)濾的流體流過(guò)過(guò)濾頭214中的入口通道 281，通過(guò)由入口通道管285限定的空間130，進(jìn)入空間144，通過(guò)介質(zhì)70，進(jìn)入開(kāi)口的過(guò)濾器 內(nèi)部134，通過(guò)出口通道管297，并隨后通過(guò)出口通道280流出。密封142阻止未經(jīng)過(guò)濾的 流體繞過(guò)介質(zhì)70并流入開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi)部134。密封95阻止流體漏出濾芯212?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖17的實(shí)施例，示出了過(guò)濾器濾芯312，并且所述過(guò)濾器濾芯312具有類 似于圖1-5所示過(guò)濾器濾芯12的許多特征。圖1-5所示過(guò)濾器濾芯12與圖17所示過(guò)濾 器濾芯312的一個(gè)不同處是位于第一和第二外殼件之間的外殼連接(處)，所述外殼連接 (處)在圖19中示出并且將在下文進(jìn)一步描述。在圖17的實(shí)施例中，過(guò)濾器濾芯312包括外殼318，過(guò)濾介質(zhì)320，外殼連接 (處)322和彈簧324。外殼連接(處)322在圖19的放大剖視圖中更詳細(xì)地示出。外殼318包括第一外殼件326和第二外殼件328。第一外殼件326包括具有第一 端332和第二端334的第一環(huán)繞壁330。環(huán)繞壁330限定大小適合于容納過(guò)濾介質(zhì)包320的至少一部分的內(nèi)部空間345。第一外殼件326包括第一凸緣328，所述第一凸緣設(shè)置以限定第一端332。第一凸 緣338具有外表面340和內(nèi)表面342。外表面340與壁330的外表面相連。內(nèi)表面342與 壁330的內(nèi)表面相連。沿第一凸緣338的外表面340限定螺紋環(huán)接合表面344。第一凸緣 338的部分相對(duì)于中心縱軸A至少部分徑向向外延伸，其中所述中心縱軸A在中心延伸通過(guò) 第一外殼件326。螺紋環(huán)接合表面344被設(shè)置成接合螺紋環(huán)，例如圖11-14所示的螺紋環(huán)100。螺紋 環(huán)隨后可用于將濾芯312連接至過(guò)濾頭，例如圖11-14所示的過(guò)濾頭314。
過(guò)濾器濾芯312可以用結(jié)合圖11-14所示和所述的濾芯12、過(guò)濾頭14和螺紋環(huán) 100相同的方式組裝和連接至過(guò)濾頭。第一凸緣338具有第一端緣339。第一端緣339還限定壁330的第一端332。在 優(yōu)選的實(shí)施例中，第一端緣339限定均勻的外周。術(shù)語(yǔ)“均勻的外周”表示大體是圓形的， 而沒(méi)有突起或顯著偏差。邊緣339的均勻外周與第一凸緣338的外周大致相同，并且它通 常是連續(xù)的和不間斷的。第一外殼件326的最大外徑尺寸通常在自軸A進(jìn)行測(cè)量的任意給 定軸向位置是恒定的。也就是說(shuō)，凸緣338不包括形成在圍繞第一凸緣338外周的外表面 340上的突起、缺口、凸輪面或其它不連續(xù)的結(jié)構(gòu)。第二外殼件328包括限定第一端348和第二端350的壁346。在所示的實(shí)施例中， 第二端350限定孔352?？?52與過(guò)濾器濾芯312的開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi)部353相通。第二凸 緣354由第一端348限定。第二環(huán)繞壁346限定大小適合于可操作地容納過(guò)濾介質(zhì)包320 的至少一部分的第二內(nèi)部空間359。第一外殼件326的內(nèi)部空間345和第二外殼件328的 內(nèi)部空間359限定大小適合于容納過(guò)濾介質(zhì)包320的封閉空間。彈簧324可以設(shè)置在過(guò)濾 介質(zhì)包320和第一外殼件326的第二端334之間，以便偏置過(guò)濾介質(zhì)包320抵靠第二外殼 件328的第二端350。仍然參見(jiàn)圖17，第二凸緣354圍繞第二外殼件328的外周延伸。第二凸緣354從 第二環(huán)繞壁346徑向向外延伸。在所示的實(shí)施例中，第一環(huán)繞壁330環(huán)繞第二凸緣354。在所示的實(shí)施例中，第二凸緣354限定第二端緣343。第二端緣343限定均勻的外 周，所述外周大體是圓形的并且沒(méi)有顯著偏差。在所示的實(shí)施例中，第二凸緣354具有內(nèi)表面345和相對(duì)的外表面347。在所示的 實(shí)施例中，內(nèi)表面345面向第二環(huán)繞壁346，而外表面347面向第一環(huán)繞壁330。在所示的 實(shí)施例中，第二外殼件328包括位于第二環(huán)繞壁346和第二凸緣354之間的U形部分349。如上所述，連接(處)322形成在第一外殼件326和第二外殼件328之間。在本 實(shí)施例中，外殼連接(處)322是永久性的連接。術(shù)語(yǔ)“永久性(的)”連接表示，在沒(méi)有破 壞第一外殼件326和/或第二外殼件328或使第一外殼件326和/或第二外殼件328變 形的情況下，不能解除連接322 ；也就是說(shuō)，連接322能夠以可操作的方式解除接合并隨后 重新接合。在本實(shí)施例中，永久性的連接322還是無(wú)卷縫的。術(shù)語(yǔ)“無(wú)卷縫(無(wú)滾縫，roll seam-free)”表示連接322沒(méi)有卷縫，正如該術(shù)語(yǔ)在本領(lǐng)域中所通常理解的。連接(處)322 位于第二凸緣354和第一環(huán)繞壁330之間的接合位置360。接合位置360是周向的并且沿 第一環(huán)繞壁330的內(nèi)表面331和第二凸緣354的外表面347完全延伸。連接322是永久性的，并且可以由焊接限定，例如使連接322成為激光焊縫。可以
10采用其它類型的焊接。連接322是無(wú)密封劑的，這表示在連接322上或在連接322周圍不 使用密封劑。連接322可以通過(guò)粘合劑結(jié)合而形成。仍參見(jiàn)圖17，在所示的實(shí)施例中，第一外殼件326包括在第一環(huán)繞壁330和第一凸 緣338之間的階梯狀部分341。在本實(shí)施例中，階梯狀部分341是從壁330的直部向外朝向 凸緣338成一角度的壁330的徑向偏轉(zhuǎn)部分。在本實(shí)施例中，第二端緣343抵靠第一環(huán)繞 壁330-具體為壁330的內(nèi)表面331，并且第二端緣343不伸入階梯狀部分341或第一凸緣 338。與圖1-5的實(shí)施例一樣，在本實(shí)施例中，過(guò)濾器濾芯312被構(gòu)造成在第一外殼件 326的第二端334處具有排放口 336。排放口 336通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕337可以選擇性地打開(kāi)以 便排放。排放口 336可以是按照美國(guó)專利6，012，485所述的排放閥組件所構(gòu)造的排放閥組 件的部分，該文獻(xiàn)在此被結(jié)合入本文引用。過(guò)濾器濾芯312的其它部件與上文結(jié)合圖1-5所述的那些部件類似。同樣地，過(guò) 濾器濾芯312包括由密封件393對(duì)齊的入口 /出口孔352，其中所述密封件393具有軸向部 件399和環(huán)狀部件401。濾芯312還包括內(nèi)管或無(wú)孔立管375從底部端蓋372延伸。開(kāi)口 結(jié)構(gòu)373允許如圖13所示的流體流動(dòng)。密封件377被定位在立管375的一端，以便與過(guò)濾 頭形成密封，如圖13所示。一般，除了連接322的細(xì)節(jié)外，濾芯312的其它特征與上文結(jié)合 圖1-5所述的濾芯12的實(shí)施例相同，并且上述說(shuō)明在此被結(jié)合入此處實(shí)施例進(jìn)行引用。圖18示出了另一實(shí)施例的過(guò)濾器濾芯412。過(guò)濾器濾芯412與圖15的實(shí)施例相 似，并且除了連接322之外具有所有相同的特征。過(guò)濾器濾芯412具有連接322，所述連接 與結(jié)合圖17所述和圖19所示的連接322相同。除此之外，濾芯412具有圖15的濾芯212 的所有特征，并且對(duì)于結(jié)合圖15所述的那些特征的說(shuō)明在此處被結(jié)合引用。一般，濾芯412 包括第一外殼件426，第二外殼件428，過(guò)濾介質(zhì)包420，彈簧424，端蓋472，環(huán)繞壁430，旋 鈕437和密封件493。內(nèi)襯474支撐過(guò)濾介質(zhì)470。過(guò)濾介質(zhì)470與第二外殼件428的第二 端450軸向間隔。濾芯412包括在最接近于過(guò)濾頭214的介質(zhì)470的一端處的端蓋425 (圖 15)。端蓋425固定至介質(zhì)470并且包括多個(gè)周向間隔的肋426。肋426接合第二外殼件 428的內(nèi)表面并且?guī)椭菇橘|(zhì)470居中并與第二外殼件428間隔。肋428之間是流動(dòng)空間 528，允許來(lái)自過(guò)濾頭214 (圖15)的入口孔281 (圖15)的未經(jīng)過(guò)濾的流體在流過(guò)介質(zhì)470 之前的流動(dòng)。濾芯412還包括無(wú)孔內(nèi)管432。管432從上端蓋425延伸向下部分進(jìn)入過(guò)濾器內(nèi) 部434。管432鄰近和抵靠?jī)?nèi)襯474，并由內(nèi)襯474環(huán)繞。在本實(shí)施例中，管432延伸介質(zhì) 470的長(zhǎng)度的至少10%。在許多實(shí)施例中，管432延伸介質(zhì)470的長(zhǎng)度不會(huì)大于15%。管 432包括內(nèi)部徑向環(huán)436，所述環(huán)是徑向向內(nèi)延伸的完整環(huán)。環(huán)436限定大小適合于容納過(guò) 濾頭214 (圖15)的出口通道管138 (圖15)的開(kāi)口 438。密封件440由環(huán)436支承，以便在 管432的環(huán)436和(圖15)的管138之間形成密封。如上所述，連接322如圖17所述和圖19所示。在不偏離本發(fā)明范圍和精神的情況下，本發(fā)明的不同改進(jìn)和改動(dòng)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，并且應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的發(fā)明范圍不應(yīng)過(guò)度受限于本文所陳述的示 例性實(shí)施例。例如，多種其它的凸緣結(jié)構(gòu)是可行的，其中所述凸緣結(jié)構(gòu)限定不同的接合位置 結(jié)構(gòu)，可從上文結(jié)合所示示例性過(guò)濾器濾芯所述的外殼連接22中受益。
1權(quán)利要求
一種過(guò)濾器濾芯，包括(a)過(guò)濾介質(zhì)包；(b)外殼，所述外殼可操作地支承所述過(guò)濾介質(zhì)包，所述外殼包括(i)第一外殼件，所述第一外殼件具有限定第一內(nèi)部空間的第一環(huán)繞壁，并具有第一凸緣；所述第一凸緣圍繞第一外殼件的外周延伸；(A)所述第一凸緣從所述第一環(huán)繞壁徑向向外延伸；(B)所述第一凸緣限定第一端緣；所述第一端緣限定均勻的外周；(ii)第二外殼件，所述第二外殼件具有限定第二內(nèi)部空間的第二環(huán)繞壁，并具有第二凸緣，所述第二凸緣圍繞第二外殼件的外周延伸；(A)所述第二凸緣從第二環(huán)繞壁徑向向外延伸；(B)所述第一環(huán)繞壁環(huán)繞所述第二凸緣；(C)所述第二凸緣限定第二端緣；所述第二端緣限定均勻的外周；(D)所述第二凸緣具有內(nèi)表面和相對(duì)的外表面；所述內(nèi)表面面向第二環(huán)繞壁，而所述外表面面向第一環(huán)繞壁；(iii)永久性無(wú)卷縫外殼連接，所述連接位于第一外殼件和第二外殼件之間；(A)所述連接位于第二凸緣和第一環(huán)繞壁之間的接合位置處；(B)所述接合位置是周向的并且沿第一環(huán)繞壁的內(nèi)表面和第二凸緣的外表面完整地延伸；和(C)所述連接是無(wú)密封劑的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述外殼連接包括焊縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述焊縫包括激光焊縫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾器濾芯，其中 (a)所述外殼連接包括粘合劑結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述第二外殼件包括位于第二環(huán)繞壁和第二凸緣之間的U形部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述第一外殼件包括位于第一環(huán)繞壁和第一凸緣之間的階梯狀部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述第二端緣抵靠第一環(huán)繞壁并且不伸入階梯狀部分或第一凸緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述第一凸緣被構(gòu)造和設(shè)置成接合螺紋環(huán)；所述螺紋環(huán)將所述過(guò)濾器濾芯連接至 過(guò)濾頭ο
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述第一外殼件包括位于第一端的排放口；(b)閥組件可操作地定位在第一外殼件的排放口；(c)所述過(guò)濾介質(zhì)包包括伸入第一內(nèi)部空間的第一端；和(d)彈簧件可操作地定位在閥組件和過(guò)濾介質(zhì)包的第一端之間并且抵靠閥組件和過(guò)濾介質(zhì)包的第一端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾器濾芯，其中(a)所述過(guò)濾介質(zhì)包包括圓柱形結(jié)構(gòu)的過(guò)濾介質(zhì)，所述過(guò)濾介質(zhì)限定開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi) 部以及相對(duì)的第一和第二端；(i)所述第一端伸入所述第一內(nèi)部空間；( )所述第二端伸入所述第二內(nèi)部空間；并且所述濾芯還包括(i)內(nèi)襯，所述內(nèi)襯在介質(zhì)包的第一和第二端之間的開(kāi)口過(guò)濾器內(nèi)部中延伸；禾口( )第二外殼件中的開(kāi)口孔，所述開(kāi)口孔接合過(guò)濾介質(zhì)包的第二端，以便與開(kāi)口的過(guò) 濾器內(nèi)部相通。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過(guò)濾器濾芯，還包括(a)無(wú)孔管，所述無(wú)孔管在開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi)部中從介質(zhì)包的第一端至少部分朝向介質(zhì) 包的第二端延伸。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的過(guò)濾器濾芯，還包括(a)上端蓋，所述上端蓋位于介質(zhì)包的第二端；(b)無(wú)孔內(nèi)管，所述無(wú)孔內(nèi)管在開(kāi)口的過(guò)濾器內(nèi)部中從上端蓋至少部分向下伸入過(guò)濾 器內(nèi)部；所述管鄰近和抵靠?jī)?nèi)襯并由內(nèi)襯環(huán)繞。
13.一種過(guò)濾器組件，包括(a)根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一權(quán)利要求所述的過(guò)濾器濾芯；(b)過(guò)濾頭，所述過(guò)濾頭與液體源流體相通地進(jìn)行連接；和(c)螺紋環(huán)；并且其中第一凸緣的一部分接合所述螺紋環(huán)；并且所述螺紋環(huán)固定至過(guò)濾頭ο
14.一種組裝過(guò)濾器濾芯的方法，所述過(guò)濾器濾芯包括第一和第二外殼件，所述第一外 殼件具有第一環(huán)繞壁和從所述第一環(huán)繞壁徑向延伸的第一凸緣；所述第二外殼件具有第二 環(huán)繞壁和從所述第二環(huán)繞壁徑向延伸的第二凸緣；每個(gè)外殼件限定大小適合于容納過(guò)濾介 質(zhì)包的外殼內(nèi)部空間的一部分；所述方法包括(a)將所述過(guò)濾介質(zhì)包定位在外殼內(nèi)部空間中；(b)使第二凸緣的外表面接合抵靠第一環(huán)繞壁的內(nèi)表面，以形成接合位置；和(c)沿接合位置永久性地將第一和第二外殼件固定在一起，以便在第一和第二外殼件 之間形成無(wú)卷縫和無(wú)密封劑的永久性連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將第一和第二外殼件固定在一起的方法包括焊接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中將第一和第二外殼件固定在一起的方法包括粘 合劑結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種過(guò)濾器濾芯，所述過(guò)濾器濾芯包括具有第一和第二外殼件的外殼，設(shè)置在外殼內(nèi)的過(guò)濾介質(zhì)包，以及形成在第一和第二外殼件之間的外殼連接。所述第一和第二外殼件各自包括凸緣。所述凸緣在接合位置彼此接合。所述接合位置沿第一外殼件的內(nèi)表面圍繞第一外殼件的外周延伸。沿接合位置形成永久性的外殼連接。
文檔編號(hào)B01D27/08GK101970073SQ200980103966
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者B·S·霍納曼, J·R·?？藸? M·S·艾默里 申請(qǐng)人:唐納森公司