多位置过滤器附接件的制作方法

本公开整体涉及一种用于安装在罐内泵组件上的罐内过滤器，并且更加具体地涉及一种位于罐内燃料过滤器上的连接件，所述连接件具有多位置效用，以相对于连接单元(诸如燃料泵上的保持杆)沿着多个方向中的任意一个组装并且定位过滤器。

背景技术：

本公开整体涉及一种罐内过滤器，例如用于安装到燃料系统中的燃料过滤器。在燃料系统中，传统的滤袋(sock)型罐内燃料过滤器由过滤介质和连接件构成，所述连接件将过滤器附接到燃料泵。过滤介质形成为滤袋结构并且用于从燃料或者其它液体过滤或者移除杂质。流经滤袋型过滤器的液体通常在方向上从过滤器的外部流向内部。金属或者塑料连接件附接到过滤介质的一部分，所述金属或者塑料连接件用于将过滤器附接到燃料泵或者其它抽吸流设备。多种燃料泵设计应用在汽车工业中，其中，一些燃料泵具有铸造、模制或者组装到泵的端板上的保持杆或者销。保持杆通常向外延伸并且位于泵的流体入口旁边。这个保持杆用于将燃料泵固定并且定位到位于过滤器上的连接件上。过滤器的连接件将通常利用干涉配合装配到杆上，以确保过滤器在运输、安装或者操作期间不会掉落下来。过滤器的连接件可以具有或者不具有金属膨胀环，所述金属膨胀环附接在过滤器出口周围，以保持与燃料泵的入口的压配合。专利US 5,665,229和US 8,715,497引用了现有技术的当前状态并且在此通过引用并入本公开。

技术实现要素：

本公开通过为一个过滤器设置多个塑料保持件位置，消除了制造若干过滤器(每个过滤器均具有不同的入口和保持件方向)的附加成本，所述保持件位置集成到塑料口中，所述塑料口附接到过滤器，以用于将过滤器连接到泵入口。

在一个实施例中，滤袋型过滤器包括连接件，所述连接件具有凹陷通道，所述凹陷通道围绕过滤器的出口跨过径向整圆，使得允许泵的保持杆无限地定位到过滤器的塑料模制的连接件上。这条凹陷通道作为定位突耳或者孔，借此附接泵的保持杆。在其它变型方案中，凹陷通道可以跨过小于360度，但是优选地大于45度，以相对于泵提供保持杆的多个位置并且因此提供过滤介质的多个位置。在其它变型方案中，凹陷通道可以成阶梯状，即，在不同高度处具有多个直径，以适应不同尺寸的保持杆。

在第二实施例中，滤袋型过滤器包括塑料模制的连接件，其围绕过滤器的出口具有类似于车轮辐条的多个槽或者凹部，以在将泵的保持杆定位到过滤器的塑料模制的连接件中时提供泵的保持杆的多个有限位置。有限的槽作为定位突耳或者孔，借此附接泵的保持杆。

为了组装便捷，凹陷通道或者槽可以具有漏斗状，例如，截头圆锥状壁，以在初始的杆-连接件接合时作为定中引导件，保持杆从所述接合开始插入到通道或者槽中。脊也可以位于通道的任意一个壁或者两个壁上，以提供与保持杆的附加干涉，用于更加有力地保持杆。

第三实施例使用突片和保持件设计，所述突片和保持件设计一体地形成在出口外周周围，其中多个突片具有孔，用于将泵的保持杆固定在出口周围的若干径向孔附接位置中的任意一个处。这些孔用于将过滤器定位到燃料泵的本体并且作为保持特征件，以通过夹紧到燃料泵的保持杆上而将过滤器固定到燃料泵的本体。

在过滤器实施例的任意一个中，防旋转定位突片可以模制或者以其他方式附接到连接件(或者叠层)，以提供将过滤器定位到位置点或者基准点的手段。该基准点可以使得连接件的孔与过滤器的本体或者连接单元(诸如燃料泵的本体、模块罐或者燃料罐)对准。这种防旋转定位突片提供了使得相对于燃料输送模块的本体和燃料罐中的位置沿着所需方向对准过滤器本体的手段。

根据前述内容的实施例提供了一种能够相对于泵的保持杆沿着多个方向中的任意一个使用的过滤器，并且提供了针对相对于燃料输送模块的本体和燃料罐中的位置的多个燃料泵方向使用一种过滤器设计的灵活性。过滤器上的塑料连接件用于夹紧过滤器并且将过滤器固定到泵保持杆。需要这种固定附接，以确保过滤器在组装、包装和使用期间不会与泵脱离。过滤器上的防旋转定位突片用于将过滤器定位到系统中的基准位置。

附图说明

图1是机动车燃料罐的示意性侧视图，所述机动车燃料罐具有燃料泵组件，所述燃料泵组件能够包含在此描述的滤袋型过滤器；

图2是现有技术的放大的局部截面图；

图3是滤袋型过滤器的示图，其中，泵杆附接孔定位成与过滤器的本体平行；

图4是滤袋型过滤器的示图，其中，泵杆附接孔定位成与过滤器的本体成120度；

图5A是根据本公开的第一示例性实施例的俯视详细示图；

图5B是根据本公开的第一示例性实施例的侧视详细示图；

图5C是根据本公开的第一示例性实施例的附接功能的俯视详细示图；

图6是根据本公开的第一示例性实施例的俯视图；

图7是附接到过滤器本体和泵保持杆体的第一示例性实施例的剖开图；

图8示出了第一示例性实施例的等距视图；

图9示出了第一示例性实施例的等距视图的剖面；

图10示出了第一示例性实施例的等距视图的剖面，其中，保持脊位于配合表面周围；

图11A是根据本公开的第二示例性实施例的俯视详细示图；

图11B是根据本公开的第一示例性实施例的侧视详细示图；

图11C是根据本公开的第一示例性实施例的四壁附接功能的俯视详细示图；

图11D是根据本公开的第一示例性实施例的两壁附接功能的俯视详细示图；

图12是根据本公开的第二示例性实施例的俯视图；

图13是附接到过滤器本体和泵保持杆体的第二示例性实施例的剖开图；

图14示出了第二示例性实施例的等距视图；

图15示出了第二示例性实施例的剖开的等距视图；

图16示出了第二示例性实施例的剖开的等距视图，其中，保持脊位于与保持杆配合的配合表面周围；

图17示出了第一示例性实施例的等距视图，其具有在入口周围完成了小于完整径向圆的无限通道；

图18示出了第二示例性实施例的等距视图，其具有在入口周围完成了小于完整径向圆的无限通道；

图19是根据本公开的第三示例性实施例的等距视图；

图20示出了根据本公开的第三示例性实施例的剖开的等距视图；

图21是根据本公开的第三示例性实施例的侧视图；

图22是根据本公开的第三示例性实施例的等距视图，其具有四个孔位置和防旋转定位突片；

图23是根据本公开的第三示例性实施例的等距视图，其具有六个孔位置和防旋转定位突片；

图24是根据本公开的具有六个孔位置和防旋转定位突片的滤袋型过滤器的示图；

图25是将具有防旋转定位突片的过滤器叠层组装到燃料泵的保持杆的示图；

图26是根据本公开利用组装环和膨胀环将六孔叠层组装到过滤介质的叠层组件的示意图；

图27是四孔叠层与防旋转定位突片的组装的示图。

具体实施方式

所有附图皆仅仅为阐释目的而不旨在限制本发明的范围。附图一般按照比例绘制，但是一些特征可以不必按照比例绘制并且用于解释本发明的各个方面的特定细节。附图中的不同实施例之间的共同项目具有共同的附图标记。

图1至图4整体示出了用于燃料罐的滤袋型过滤器的现有技术设计。图1示出了机动车辆燃料罐的侧视图，所述燃料罐具有燃料泵组件44，所述燃料泵组件44附接有过滤器10，位于模块罐48的内部并且全部位于燃料罐40内部。在罐内液体输送系统的一些设计构造中，消除了模块罐48并且过滤器10与燃料罐40直接接触。

图2示出了燃料泵组件44的示意图，所述燃料泵组件44包括燃料泵46、圆筒入口配件18和保持杆50。过滤器10具有过滤器本体12、附接到过滤器本体12的出口14和保持件16，所述保持件16一体形成在出口14上。过滤器本体12包括过滤介质，用于从燃料(或者其它液体)过滤杂质并且优选地是滤袋型过滤器本体12。圆筒入口配件18从燃料泵46朝向过滤器10延伸并且限定了中央流动轴线Z，所述中央流动轴线Z表示一大致方向，燃料沿着所述大致方向从过滤器10流经入口配件18进入到燃料泵46中。

保持杆50相对于燃料泵46的本体位于径向固定位置。保持件16相对于过滤器本体12位于径向固定位置中。因此，通过将保持杆50定位到保持件16来固定过滤器本体12相对于燃料泵本体46的定向。术语“径向”指的是布置在中央流动轴线Z周围的位置。过滤器本体12由填充有适当的过滤介质的多孔的纺织或者非织织物封套构成，用于过滤燃料。保持杆50优选地是圆柱形并且固定到燃料泵46的底部部分。保持杆50平行于流动轴线Z延伸，并且与入口配件18间隔开。在保持杆50和保持件16之间的该固定定位相对于燃料泵46定位过滤器本体12。当燃料泵46组装到燃料泵组件44时，相对于燃料罐40固定燃料泵46的径向位置。

图3和图4示出了滤袋型过滤器10的两种不同设计。图3示出了滤袋型过滤器10，其中，保持件16中的孔定位在过滤器的端部处并且平行于过滤器的最长尺寸。图4示出了滤袋型过滤器，其中，保持件16中的孔定位成相对于图3中的位置成大约120度。当组装到燃料泵时，每个过滤器本体均将相对于燃料泵保持杆向外沿不同方向延伸。

当燃料泵组件44组装到罐时，相对于模块罐48或者燃料罐40固定从保持件16向外延伸的过滤器本体(或者连接件或者叠层)的延伸位置。过滤器本体用于从模块罐48或者燃料罐40的区域抽吸燃料并且用于从燃料过滤或者移除杂质。对于不同尺寸和形状的燃料罐40而言或者对于不同尺寸的模块罐48而言，过滤器本体的尺寸构造可能需要相对于泵杆50在另一个位置中向外延伸。

图5A至图27呈现了本公开的不同实施例和变型方案。公开了一种单个罐内燃料过滤器，所述单个罐内燃料过滤器能够相对于燃料泵保持杆(例如，图2中的杆50)组装到从多于一个到无限数量的径向位置/方向，以向过滤器本体提供相对于模块罐48或者燃料罐40向外延伸的多个位置。尽管公开的过滤器整体处于燃料过滤器的背景中，但是过滤器还可以与其它罐内过滤器系统一起使用，所述罐内过滤器系统用于多种液体或者燃料，诸如(但不局限于)汽油、柴油、柴油排放流体、动力转向液和液压流体。

图5A、5B和5C示出了多用途叠层过滤器连接件20的第一示例性实施例的俯视图、截面图和局部剖开图。连接件20整体包括出口24和通道22。关于图1至图4的现有技术设计，连接件20起到图1至图4的设计中的出口14和保持件16的功能。连接件20使用已知技术附接到过滤器本体，诸如图2中的过滤器本体12。附接到连接件20的过滤器本体可以是目前已知或者将来研发的任何罐内燃料过滤器，并且优选地是滤袋型过滤器。图5C示出了通道22的两个壁27、29以干涉配合的方式与保持杆或者销50接合。

图6还示出了连接件20的俯视图，所述连接件20具有出口24和通道22，所述通道22用于定位并且固定燃料泵46的保持杆50。通道22完全定位在出口24周围，以向与保持杆50的干涉配合提供无限数量的定位位置。换言之，通道22是环形(即，环状)并且跨过360度。优选地，通道22是圆形。通道22包括通道的相对壁27和29，所述相对壁27和29用于夹紧并且牢固固定保持杆50。为了简化附图，附接到连接件20的过滤器材料没有示出。

图7的截面图示出了连接到(泵16的)入口配件18和保持杆50的连接件20的第一实施例的组件。而且还示出了连接件20与过滤器10的附接。组件示出了保持杆50和通过径向旋转过滤器而实现的无限定位位置。保持杆50将在出口24周围的无限位置处被保持在通道22中。

图8示出了连接件20的详细透视图，其中，通道22完全定位在出口24周围。壁27和29优选地是竖直的(或者共轴)并且高度为3.0-4.0mm，以用于夹紧保持杆50。在壁27和29的上角部处示出了最小倒角，以辅助将保持杆50插入到通道22中。保持杆50通常为3.85-3.95mm直径并且定位成使得保持杆50的中心与入口24的中心相距11.10-11.20mm。为了干涉配合，通道22的径向宽度(壁27、29之间的径向距离)小于保持杆50的直径，例如，3.70-3.75mm，优选地，其中干涉配合为0.1-0.25mm。保持杆50的总长度为大约7.80-8.0mm。通道的从出口24的顶部至通道底部的深度应该为8.0-9.0mm，所述深度足以接收保持杆50的总长度。在一些实施方案中，可以通过利用更大的通道宽度保持类似的干涉配合来使用更大的保持杆。通道的有效直径小于保持杆的有效直径，以确保通过摩擦将杆保持在通道中。替代地，通道的直径可以使得在第一主表面处的直径大于杆直径并且连续或者逐渐减小至最小有效直径，所述最小有效直径小于杆直径。为了简化图示，没有示出附接到连接件20的过滤器材料。

图9是图8的剖开图，以示出通道22内的壁的截面细节。

图10示出了连接件20，其中，材料的脊121的可选特征从通道122的内壁127和外壁129向内径向突出。这个脊121有助于固定并且夹紧保持杆50并且可以包括在通道122的一个或两个侧壁上。脊优选地从壁延伸0.25-1.0mm，产生了3.70-3.75mm的最小内直径，以用于与保持杆50干涉配合。在一些实施方案中，更大的保持杆可以与更大的脊直径一起使用并且保持类似的干涉配合。脊的有效直径小于保持杆的有效直径，以确保由脊保持杆。

图11A和11B图解了多用途叠层过滤器连接件220的第二示例性实施例的俯视图和截面图。这个货车车轮型通道226向保持杆50提供了多个有限定位位置，以在需要将燃料泵46真实定位到过滤器12时提供定位特征，所述货车车轮型通道226具有多个凹部232，所述多个凹部232由具有相对径向壁225、228的肋230限定。真实定位的定义是由燃料系统设计规格描述的特征的假想完美位置。图11C图解了干涉配合到保持杆50的通道226的四个壁225/227/228/229的接合。图12中示出了通道226的四个壁225/227/228/229。图11D示出了干涉配合到保持杆50的通道226的两个壁227和229的接合。

图12进一步示出了具有货车车轮型通道226的连接件220的俯视图。一体模制的肋230将通道226分离成多段，用于将保持杆50定位到通道226的限定的开放凹部232中。换一种方式观察，连接件220的环形通道226包括多个肋230，所述肋230越过通道226径向延伸，以将其分成分离的半环形凹部232，所述凹部232成适当尺寸以摩擦接收保持杆50。肋230可以具有各种厚度，但是优选地厚度为5mm-20mm并且凹部的长度优选地为3.25mm-6mm。凹部232可以大体成梯形(图11C)，以将保持杆50固定在四个壁225/227/228/229上或者大体成矩形(图11D)，以将保持杆50固定在两个壁227/229上。替代地，凹部232可以单独成形为平行四边形、方形、六边形、八边形或者圆形并且没有背离凹部的功能意图。为了干涉配合，通道226的宽度小于保持杆50的直径，例如为3.70mm-3.75mm，优选地，干涉配合为0.10-0.25mm。

图13的截面图示出了连接到入口配件18和保持杆50的连接件220的第二实施例与过滤器210的组件。组件示出了保持杆50通过使得过滤器径向旋转而具有多个有限位置。保持杆50将被保持在凹部232中。图13还示出了将过滤介质12附接到连接件220。

图14示出了连接件220的详细视图，所述连接件具有通道226，所述通道226被一体模制的肋230在有限的多个凹部232中分离开并且完全定位在出口224周围。为了简化图示，没有示出附接到连接件220的过滤器材料。图15是图14的剖开图，以示出通道226的截面。

图16图解了与上述连接件220类似的连接件320，但是其具有使用材料的脊340的可选特征，所述脊从通道的内壁和外壁径向向内突出。这个脊340有助于固定和夹紧保持杆50，并且可以包括在凹部330的一个、两个、三个或者四个壁上。脊优选地从壁延伸0.25mm-1.0mm，产生3.70-3.75mm的最小内径，用于与保持杆50形成0.10mm-0.25mm的干涉配合。

图17和图18示出了本发明的在先实施例的其它变型方案。这些图示出了使用具有通道422的连接件420的选项，所述通道422围绕出口24跨过小于360度。通道422可以跨过40度至360度，并且优选地270度。通道可以被肋428分成多个凹部430。

对于上述和下述的各个实施例而言，连接件20/120/220/320/420能够通过定制通道宽度、通道深度以及通道22/122/226/442与出口24/124/224相距的距离的尺寸而统一应用在具有保持杆50的各种燃料泵上。

图19示出了使用突片536和多个孔/保持件534夹紧保持杆50的连接件520的另一个实施例。这个设计提供了增大的夹紧力，以保持保持杆50。突片536具有花朵状，具有若干个花瓣用于各个带孔的保持件534。突片536是平面构件，在垂直于流动轴线的平面中从圆筒出口524向外延伸。在每个孔534内部设置有用于夹紧保持杆50的突出件或者突耳538。替代地，孔的壁可以具有漏斗状壁，例如，截头圆锥状壁，以作为杆与连接件初始接合时的定中引导件。优选地在美国专利No.8,715,497中示出以及描述了孔的设计，其全部内容在此通过引用并入。在此，突片536形成在出口524的外周周围，其中，多个孔位于出口524周围的多个径向位置处，用于固定到保持杆50。图19示出了使用四个保持件534的示例，所述四个保持件534围绕出口524等距间隔开。保持件的位置能够围绕出口524在不同的角度位置处变化。可使用任意数量的离散的等距或者非等距位置，其中，保持件534之间的间隔距离变化并逐渐减小或者逐渐增大。示出了在突片536上的保持件534之间(即，形成花瓣状)的区域中移除塑料，以减小零件重量和成本。

图20示出了剖开等距视图，以图解定位在突片536上的保持件534和突耳538。在不背离功能的前提下可以以其它形式修改保持件534的突耳538的设计和数量，以固定保持杆50。过滤器材料能够附接到连接件520的基部540并且为了简化图示而没有示出。基部540是凸缘或者平面构件，所述凸缘或者平面构件在垂直于流动轴线的平面中从圆筒出口524向外伸出并且与突片536纵向间隔开。图21图解了多用途叠层过滤器连接件520的这个示例性实施例的侧视图，以示出突片536相对出口524的位置和定位。

图22示出了图19至21的连接件520，增设的防旋转定位突片610附接到基部540、出口524和/或突片536中的一个或者多个。图23示出了类似的连接件520A，所述连接件520A具有突片536A，所述突片536A具有六个花瓣部和六个孔保持件538A。定位突片610优选地定位成与保持件538/538A中的一个径向对准(例如，位于突片536/536A的花瓣部的顶端处)。突片610的底表面优选地与基部540共面。突片610的外边缘成锥形，使得其在基部540附近从出口524伸出得最远，并且在突片536附近伸出得最少。使用有限数量孔的设计可能需要相对于过滤器本体12定向孔。防旋转定位突片610优选地模制到叠层(例如，连接件520的圆筒出口524)，以在将连接件520组装到过滤器期间提供相对过滤器本体12定向孔的设施。防旋转定位突片610还能够用于使用燃料泵的组件端部上的定位器将过滤器在一方向上锁止到燃料泵46上。定位器可以是销、翅、突片或者从燃料泵伸出的通道，并且成适当的尺寸且定位成接合定位突片610。

图24示出了具有连接件520的滤袋型过滤器10。在这个实施例中，突片平行于过滤器本体12的细长方向定位。这一个过滤器10例如能够在燃料泵组件44的六个不同构造中使用并且在将燃料泵组件44组装到罐中时提供了过滤器本体相对于模块罐48或者燃料罐40向外延伸的六个不同位置。

防旋转定位突片610设计成允许突片和燃料泵之间的适当间隙，以将过滤器组装到燃料泵，如图25所示。防旋转定位突片610的内边缘614与圆筒出口534间隔开，以提供用于燃料泵保持杆50的最大长度的空间和间隙。防旋转定位突片610的外边缘615的尺寸和形状向燃料泵本体提供了间隙。

能够通过使用已知组装方法附接各个部件而将叠层组装到过滤介质，所述已知组装方法诸如是声波焊接、振动焊接、粘合剂或者本领域已知的其它方法。图26示出了组装各个部件的代表实施例。连接件520穿过过滤介质611中的孔放置，并且组装环612焊接到连接件520(即，叠层)，以将部件保持在一起。燃料泵附接到叠层的内径中。对于使用由已知在燃料中膨胀的材料(诸如，尼龙6、尼龙6-6或者尼龙12)制成的保持件534的应用而言，将膨胀环613(例如，金属膨胀环)组装在叠层周围，以保持叠层的内部尺寸并且保持紧密装配到燃料泵。

替代地，连接件520能够使用嵌件注塑成型处理直接模制到过滤介质611上。图27中示出了将叠层组装到过滤介质。

连接件20/220/320/420/520能够由诸如热塑性塑料的非金属材料制成，所述非金属材料耐燃料、在燃料中保持尺寸稳定性并且注塑成型成所需形状。适当塑料材料的一个示例包括但不局限于聚缩醛(POM)。玻璃纤维、不锈钢纤维或者玻璃球能够添加到材料中，用于增强结构或者增加连接件的刚性。

在不背离本发明的精神或者新颖特征的前提下可以以其它形式实施本发明。在本申请中公开的实施例的全部方面皆理解为阐释性而非限制。由附属权利要求而非由前述描述表示本发明的范围；并且在其中旨在涵盖处于权利要求的等同物的意义和范围内的所有变化。