專利名稱：液體過濾器結(jié)構(gòu)和過濾器部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體過濾器結(jié)構(gòu)，例如，可用于過濾液壓流體和潤滑流體。 披露了過濾頭，在使用時其上設(shè)置有可維修的過濾器濾芯結(jié)構(gòu)。還提供了組裝和 使用方法。
背景技術(shù)：
使液體系統(tǒng)如液壓流體和潤滑流體循環(huán)通常需要過濾器結(jié)構(gòu)。過濾器結(jié) 構(gòu)通常設(shè)置使得流體通過置于過濾器結(jié)構(gòu)內(nèi)的過濾介質(zhì)來進(jìn)行過濾。通常，過濾 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。有兩種常見類型的液體過濾器結(jié)構(gòu)。第一種通常在本文被稱作"旋裝" 型，涉及安裝在設(shè)備上的過濾頭，和旋裝過濾器部件或濾芯。過濾器部件或濾芯 通常被稱作"旋裝"，因為所述組件包括過濾介質(zhì)，通常通過螺紋固定至過濾頭。在 旋裝結(jié)構(gòu)中，過濾介質(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 外殼/介質(zhì)組合作為過濾器部件或濾芯，在維修期間可被取出和更換。第二種常見類型的液體過濾器結(jié)構(gòu)在本文被稱作筒/芯結(jié)構(gòu)。對于筒/ 芯結(jié)構(gòu)，過濾頭同樣安裝在設(shè)備上。不過，過濾介質(zhì)以可取出地置于外殼或殼體 內(nèi)的形式容納在過濾器濾芯中。外殼/濾芯組合同樣安裝在過濾頭上，以供使用。 不過，在維修期間，外殼從過濾頭分離，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)然后重新安裝在過濾頭上。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了可應(yīng)用于液體過濾器結(jié)構(gòu)，如液壓過濾器結(jié)構(gòu)或潤 滑劑(油)過濾器結(jié)構(gòu)的多種特征和技術(shù)。選定的技術(shù)可應(yīng)用于旋裝過濾器結(jié)構(gòu)
或筒/芯過濾器結(jié)構(gòu)，或兩者。所述的技術(shù)包括結(jié)合在過濾頭和/或可拆卸地安裝在過濾頭上的過濾器 部件之一或兩者的特征。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。


圖1是本發(fā)明的過濾器組件，包括過濾頭，其上安裝有過濾器部件。圖2是圖1所示組件的示意性剖視圖。圖3是圖1所示組件的另一形式的示意性透視剖視圖。圖4是圖1所示組件以圖2所示形式的過濾頭部件的放大剖視圖。圖5是圖3所示剖視圖的一部分的放大局部圖。圖6是用于圖1所示組件的部件的放大透視圖。圖7是圖6所示部件的剖視圖。
具體實施方式
I.

圖1的附圖標(biāo)記l，總體表示本發(fā)明的液體過濾器組件。液體過濾器組 件1包括過濾頭2和過濾器外殼3。過濾頭2通常安裝在液體管路，例如液壓管 路或潤滑流體(油)管路的設(shè)備上。在維修期間，過濾頭2通常在設(shè)備上保持在 位。另一方面，過濾器部件或外殼3是可拆卸地安裝在過濾頭2上的過濾器 部件。在維修期間，過濾器部件或外殼3從過濾頭2拆卸，以便通過更換容納在 過濾器部件或外殼3內(nèi)的介質(zhì)(與外殼3的其他部分一起或單獨)來進(jìn)行維修。 過濾器部件或外殼3可以是旋裝類型或筒/芯類型。圖l所示的具體過濾器部件或 外殼3是旋裝類型3a。因此，在維修期間，整個過濾器部件或外殼3被取出并且 丟棄，并且換上新的過濾器部件或外殼3。在本文中，術(shù)語"過濾器外殼3"—般是指安裝在過濾頭上并且其中包括 介質(zhì)的過濾器部件或組件類型，以便形成液體過濾器結(jié)構(gòu)。術(shù)語"過濾器外殼"專門 是指安裝在過濾頭上的整個部件。在本文中，術(shù)語"上部"和"下部"有時用于表示部件或結(jié)構(gòu)的相對位置。
在使用這些術(shù)語時，是指圖1-3所示組件1的方向，并且這些術(shù)語沒有進(jìn)一步的限 制，除非另有說明。在圖2a所示的剖視圖中，示出了中心縱向軸線70,過濾器部件3環(huán)繞 它設(shè)置。本文中所用的術(shù)語"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"徑向"，"徑向地"及其變化形式，是指朝向或離開軸 線70的方向。參見圖1，過濾頭2包括液流入口 5和液流出口 6。在工作期間，待過 濾的液體通過入口 5被導(dǎo)入過濾頭2。液體然后導(dǎo)向通過過濾器外殼3，以便液體 過濾。已過濾的液體然后返回到過濾頭2，以便通過出口6排出。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 定其中安裝有過濾頭2的設(shè)備的液體管路。不過，可以采用連接至液體管路的其 它方式。過濾頭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。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，從過濾頭2 的外部2x軸向(向下)延伸，在安裝外殼3時，懸垂與靠近過濾頭的過濾器外殼 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濾器外殼3安置在過濾頭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^濾器外殼3，因為它在末端3a限制過濾器外殼 3的直徑。換句話說，突出部分結(jié)構(gòu)12通常包括多個，即至少兩個突出部分12a， 12b，從過濾頭2的外部12x向下伸出，以便徑向設(shè)置圍繞并與安裝在過濾頭2上 的過濾器外殼3的開口端(上部)部分3u間隔。通常，使用2-8個突出部分12a， 12b，盡管在某些情況可以使用1個突出部分。在標(biāo)記13和14處設(shè)置有輔助端口。所述端口對于圖1所示的組件可以 被加蓋，或者可以用于其他設(shè)備。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濾頭2的其他 使用中，在過濾頭2的內(nèi)部，接收部15可以容納可選的支撐部件。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。現(xiàn)參見圖2，其中示出了組件l的側(cè)面剖視圖。在圖2中，提供了可用 內(nèi)部部件的例子。首先參見過濾頭2，應(yīng)當(dāng)指出，安裝在過濾頭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 過濾器外殼3。那些情況是指，外殼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。旁通閥組件20包括閥頭21，滑動安裝在閥桿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，閥頭21會從閥座 23移動或滑離閥座23，朝向出口6，允許液體流過開口孔27。仍然參見圖2，所示的過濾器外殼3包括外部殼體30;內(nèi)部容納的過 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?！悖瑲んw30包括側(cè)壁35，第一遠(yuǎn)(下)端36 (在這里是閉合端36a)， 和靠近過濾頭的相對的第二開口端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。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。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4U。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，通常是通過螺紋接合， 如圖所示。第二 (下部)部分411包括外密封表面410。在安裝期間，頂板32的第 二 (下部)區(qū)域321覆蓋區(qū)域410，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，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。仍然參見圖2，殼體30形成內(nèi)部30i，其中設(shè)置有過濾器濾芯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，選定用于具體過濾器作業(yè)和會遇到的情況。通常，過 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的粘合劑邊的巻，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)。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、螺旋巻繞、邊緣鎖定的襯墊結(jié) 構(gòu)56a。其他襯墊結(jié)構(gòu)是可行的。盡管其他方案是可行的，對于所示的例子，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)過濾的液體從其通過。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。在某些應(yīng)用中，端蓋51可以具有通過它的孔，該孔通過所述結(jié)構(gòu)內(nèi)的 其他結(jié)構(gòu)閉合(堵塞)，以確保未經(jīng)過濾的液體通過流過端蓋51不可接受地繞過 介質(zhì)50。另一方面，端蓋52通常是開口端蓋，限定通過其間的中央流動孔520。 孔52o設(shè)置與介質(zhì)50的內(nèi)部55直接流動相通。在本文中，術(shù)語"直接流動相通" 是指，以不需要通過介質(zhì)50的方式允許與內(nèi)部55流動相通的通道。就是說，內(nèi) 部55內(nèi)的液體可以直接流過孔520，而不同時通過介質(zhì)。當(dāng)然，對于所述的"外向 內(nèi)"流動結(jié)構(gòu)，液體不到達(dá)內(nèi)部55，除非它首先已通過介質(zhì)50。如上所述，所示的具體濾芯31被設(shè)置為在過濾期間是外向內(nèi)流動。這 表示未經(jīng)過濾的液體被引導(dǎo)(1)從過濾頭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)然后通過介質(zhì)50進(jìn)入內(nèi)部55并且通過支撐56。該流 動方向會在液體從外向內(nèi)流動通過介質(zhì)50時對它進(jìn)行過濾。已過濾的液體隨后被 引導(dǎo)向上通過端蓋52的孔520，返回到頭部2，并且隨后通過出口6向外排出。應(yīng)當(dāng)指出，本文所述的很多原理可結(jié)合"內(nèi)向外"流動結(jié)構(gòu)來使用，其中，
要過濾的液體的流動方向是沿相反的方向，g卩，通過孔520，然后從內(nèi)部55通過 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。 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 流動方向。—般，濾芯31和過濾頭2之間需要密封結(jié)構(gòu)，以防止液體被引導(dǎo)通過 過濾器外殼3時繞過介質(zhì)50流動，除非由旁通閥組件20控制。所述密封結(jié)構(gòu)通 過濾芯31上的密封結(jié)構(gòu)65;和安裝在頭部2上的密封接頭66來提供。對于所示的具體濾芯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"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)。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0形環(huán)76a，盡管其他方案是可行的。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。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0形環(huán)接合。示例密封表面66i具有圓 形環(huán)狀。密封接頭66可以用多種材料制成。對于通常用途，相對剛性的塑料材 料是常見的。在圖4中，示出了過濾頭2的放大剖視圖，過濾頭2具有安裝在其上的 密封接頭66?？梢钥吹?，接頭環(huán)66的第一 (上部)部分66u包括通過它的中央孔 85，用于液體流動。就是說，液體可以進(jìn)入并且通過接頭66，到達(dá)頭部2的液體 出口6。(在內(nèi)向外的流動作業(yè)中，未經(jīng)過濾的液體會流過孔85。)第二(下部)區(qū)域661的徑向外表面66o上包括多個間隔的突出部分66p。
突出部分66p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，剖面通過兩個突出部分66p剖開。突出部分66p在區(qū) 域661的相對側(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 還起著阻止過濾器濾芯的不正確安裝的作用，涉及密封至表面66o的努力。仍然參見圖4，接頭66包括從下部區(qū)域661朝向濾芯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期間不會用于不適當(dāng)?shù)拿芊?。對于所示的例子，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)向外的流動作業(yè)中，已過濾的液體會從環(huán)面60流入?yún)^(qū)域90)。仍然參見圖4，接頭66包括(上部)肩部92，設(shè)置用于與過濾頭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。標(biāo)記66r示出了內(nèi)部肋，當(dāng)由塑料模制時加固接頭66。在圖2中，提供了下列某些示例尺寸AA= 101.6mm; BB = 238.2mm; CC = 301.7 mm;和DD = 93.8 mm。在圖4中，提供了下列某些示例尺寸BA= 101.6 mm; BB = 92.2mm; BC = 60.8mm;和BD二83.4mm。由這些尺寸表示的系統(tǒng)通 常是液壓過濾器結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，其他尺寸是可行的。現(xiàn)參見圖3，它是組件l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，進(jìn)行類似作業(yè)的選定特征以類似標(biāo) 記表示。在圖3中，示出了改進(jìn)的接頭66，改進(jìn)部分通過在管道區(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伸過孔52o，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。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，無論唇緣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)部加強肋96，而非圖2示例所示的漏斗形。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 —體形成。通常在端蓋52上和周圍設(shè)置有2-8個間隔100。當(dāng)外殼3安裝在頭部2上時，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的垂直運動。就是說，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。徑向部分102 —般用于使濾芯31在側(cè)壁35內(nèi)居中。就是說，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。對于圖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,用于堅固支撐0形環(huán)76。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安裝在過濾頭2上時，環(huán)繞安裝柱41的下部區(qū)域411提供密封。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。墊圈121處的密封通過所示在側(cè)壁35提供端部(上部)唇緣39來實現(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。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。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。肩部132包括三個部分，第一 (上部)外壞132q，中央傾斜表面132c 和第二 (下部)內(nèi)部32i。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"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，同時可容納唇緣39。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。參見圖6，環(huán)39包括從其延伸的垂直(軸向)突出部分140。它們會嵌 入頭部2的匹配凹槽區(qū)域，以便在安裝時阻止環(huán)39的轉(zhuǎn)動。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。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，其間具有對角 傾斜區(qū)域145。傾斜區(qū)域包括外部(當(dāng)按照圖1-3安裝時，下部)表面145a和內(nèi) 部(當(dāng)按照圖l-3安裝時，向上)傾斜表面145b。 145b定向接合表面132c， 145。 與表面145b相對的表面145 a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。參見圖2和3，應(yīng)當(dāng)指出，在每個情況，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50o之間間隔，通過端蓋52。通常，密封位置間隔每個表面 50o和50i的距離是介質(zhì)內(nèi)表面50i和介質(zhì)外表面50o之間距離的至少10%,通常 至少15%。在通常結(jié)構(gòu)中，密封位置Ds在.85-1.15 Db (通常.9-l.lDb，通常 0.93-1.07 Db并經(jīng)常.95-1.05 Db)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。計算折 疊結(jié)構(gòu)的Db的方法披露于，例如，申請日為2005年4月4日的 PCT/US2005/011256，和申請日為2005年4月4日的美國申請?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。所述密封位置的優(yōu)點在于，有利于過濾器濾芯31材料的選擇。
II. 一般綜述—般來說，根據(jù)本發(fā)明，提供了液體過濾器結(jié)構(gòu)。液體過濾器結(jié)構(gòu)包括
過濾頭，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，S卩，對于圖l-3所示的方向， 第一螺紋部分位于第二密封表面之上。過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 原理可以通過相反方向的密封表面實施。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 屬過濾頭的部分；和，中央突出部分是單獨件，例如用塑料模制或替代地用金屬 制成，并連接至過濾頭，例如通過螺紋連接。另外，液體過濾器結(jié)構(gòu)通常包括液體過濾器部件，即，可維修的過濾器 結(jié)構(gòu)。液體過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 與開口端相對的閉合端。外殼通常通過螺紋安裝在過濾頭上，具有密封環(huán)位于液 體過濾器部件和過濾器手柄之間。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。過濾器濾芯設(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。披露了可用于所述結(jié)構(gòu)的多種特征。例如，過濾頭可以具有至少一個周 向?qū)蛲怀霾糠郑潭ㄖ吝^濾頭的外表面，并且定向朝徑向靠近液體過濾器部件 外殼的位置突出，但與其間隔。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。在所示的例子中，塑料盤軸向位于過濾頭和過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)部分相對的盤一側(cè)。在附圖中，示出了位于過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。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)通過過濾器部件，尤其 是通過過濾器部件內(nèi)的過濾器濾芯。在所述的例子中，液體過濾器部件是旋裝過濾器組件。不過，所披露的 很多原理可應(yīng)用筒/芯過濾器結(jié)構(gòu)，作為液體過濾器部件。還提供了可使用上述一般性說明的液體過濾器組件的詳細(xì)特征。
權(quán)利要求
1.一種液體過濾器結(jié)構(gòu)，包括(a)過濾頭，包括(i)第一頭部部分，包括液流入口和液流出口，(ii)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)外殼通過螺紋連接安裝在過濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過濾器部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和，(ii)過濾器濾芯，置于外殼的內(nèi)部(A)過濾器濾芯包括介質(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)過濾頭包括至少一個導(dǎo)向突出部分，固定至過濾頭的外表面，并且伸至靠近液體過濾器部件外殼的位置。
2. —種液體過濾器結(jié)構(gòu)，包括(a)過濾頭，包括(i) 第一頭部部分，包括液流入口和液流出口，(ii) 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)外殼通過螺紋連接安裝在過濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過濾器 部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和，(ii) 過濾器濾芯，設(shè)置在外殼的內(nèi)部；(A) 過濾器濾芯包括介質(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. —種液體過濾器結(jié)構(gòu)，包括(a) 過濾頭，包括(i) 第一頭部部分，包括液流入口和液流出口，(ii) 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)外殼通過螺紋連接安裝在過濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過濾器 部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和，(ii) 過濾器濾芯，設(shè)置在外殼的內(nèi)部 (A) 過濾器濾芯包括介質(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)置在過濾頭和過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；(ii) 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濾器結(jié)構(gòu)，包括(a)旁通閥結(jié)構(gòu)，位于過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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任一權(quán)利要求所述的液體過濾器結(jié)構(gòu)，其中(a)中央突出部分可通過螺紋固定至第一頭部部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一權(quán)利要求所述的液體過濾器結(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l-6中任一權(quán)利要求所述的液體過濾器結(jié)構(gòu)，其中(a)液體過濾器部件是旋裝過濾器組件。
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濾器結(jié)構(gòu)，其中 (a)液體過濾器部件包括(i) 外殼；(A)外殼具有上部唇緣和閉合的底部；(ii) 頂板，具有外殼的上部唇緣折疊覆蓋；和，(iii) 過濾器濾芯，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；(ii) 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，相對第一區(qū)域的外部以一角度延伸，該角度為 40°-70°，包括端點值；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°，包括端點值。
11. 一種液體過濾器結(jié)構(gòu)，包括(a) 過濾頭，包括(i) 第一頭部部分，包括液流入口和液流出口，(ii) 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)外殼通過螺紋連接安裝在過濾頭上，密封環(huán)設(shè)置在液體過濾器 部件和第二頭部部分的第二密封表面之間；和，(ii) 過濾器濾芯，設(shè)置在外殼的內(nèi)部(A) 過濾器濾芯包括介質(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) 第一和第二頭部部分是金屬；和，(d) 中央突出部分是塑料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l-ll中任一權(quán)利要求所述的液體過濾器濾芯，其中(a)中央突出部分包括外表面部分，它與向內(nèi)的濾芯密封表面徑向相對，并且 它上面具有多個軸向肋。
13. —種液體過濾器部件，包括(a) 外殼，形成內(nèi)部，并且具有開口端，閉合端和側(cè)壁； (i)外殼形成向內(nèi)的唇緣，靠近開口端；(b) 頂板，位于外殼的內(nèi)部，靠近唇緣；頂板包括具有內(nèi)螺紋的第一區(qū)域，和 第二非螺紋區(qū)域；第一區(qū)域設(shè)置靠近唇緣；和(C)過濾器濾芯，位于頂板和外殼的閉合端之間；(i)過濾器濾芯包括介質(zhì)，在第一和第二端蓋之間延伸，并且形成開口的 內(nèi)部；(A) 第二端蓋是閉合的，并且設(shè)置靠近外殼閉合端；(B) 第一端蓋具有中央孔通過其間，與由介質(zhì)形成的開口內(nèi)部直接流 動相通；(1) 第一端蓋包括軸向向外突出的密封支撐，它上面設(shè)置有密 封件；和，(2) 第一端蓋上面包括多個間隔，形成a) 第一端蓋的其余部分和外殼側(cè)壁之間的多個徑向間隔； 和，b) 頂板和第一端蓋的部分之間的多個軸向間隔，位于從密 封支撐徑向向外的位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的液體過濾器部件，其中(a) 外殼的側(cè)壁包括向內(nèi)的肩部，與唇緣間隔；和，(b) 頂板設(shè)置使得第一區(qū)域在唇緣和肩部之間； (i)頂板包括第二區(qū)域，從第一區(qū)域伸出朝向外殼閉合端。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體過濾器部件，其中(a)頂板第一區(qū)域包括外表面和具有傾斜表面的頂端；(i) 所述傾斜表面相對頂板第一區(qū)域的外表面以一角度延伸，該角度在 40°-70°的范圍內(nèi)，包括端點值；和(ii) 外殼的唇緣折疊覆蓋頂板頂端的傾斜表面。
全文摘要
披露并示出了液體過濾器結(jié)構(gòu)。所述結(jié)構(gòu)總體上包括過濾頭，密封接頭，和過濾器部件，它包括外殼圍繞濾芯。提供了過濾器濾芯和過濾頭之間界面的獨特結(jié)構(gòu)。還提供了獨特的過濾頭結(jié)構(gòu)和濾芯結(jié)構(gòu)。
文檔編號B01D29/15GK101370563SQ200680051129
公開日2009年2月18日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者B·A·蓋斯維奇, B·曼特, J·R·?？藸?申請人:唐納森公司