本申请要求2016年3月1日提交的名称为“扭转的不过滤不运行系统和方法(torsionalnofilternorunsystemandmethod)”、专利号为62/301,739的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文并用于所有目的。
本申请涉及过滤系统。
背景技术
内燃机通常燃烧燃料(例如，汽油、柴油、天然气等)和空气的混合物。在进入发动机之前，流体(例如燃料和油)通常通过过滤元件以在输送到发动机之前从流体中去除污染物(例如，颗粒、灰尘、水等)。过滤元件需要定期更换，因为过滤元件的过滤介质从通过过滤介质的流体中捕获并去除污染物。在某些情况下，在维修操作期间，可以在过滤系统中安装未经授权或非原装的替换过滤元件。未经授权和非原装的替换过滤元件可能质量低于原装的、授权的过滤元件。因此，使用未经授权或非原装的替换过滤元件可能通过允许污染物通过过滤元件而对发动机造成损坏。因此，一些过滤系统包括不过滤不运行(“nfnr”)特征，如果在过滤系统中安装了未经授权或非原装的替换过滤元件，则不过滤不运行特征阻碍过滤系统正常运行。需要改进的nfnr特征。
技术实现要素：
一示例性实施例涉及过滤系统。过滤系统包括具有流体入口和流体出口的壳体。过滤系统还包括壳层壳体，壳层壳体可拆卸地连接到壳体。过滤系统包括阀体，阀体包括阀壳体和柱塞。柱塞包括密封构件，该密封构件构造成将开口密封在阀壳体中。柱塞可在关闭位置和打开位置之间轴向移动，在关闭位置，密封构件密封开口，在打开位置，密封构件不密封开口，从而允许流体流过阀壳体。过滤系统包括具有过滤介质和端盖的过滤元件。过滤元件构造成容纳在壳层壳体中。端盖包括对准突片，该对准突片构造成当壳层壳体容纳在壳体中时相对于壳层壳体旋转地锁定过滤元件。端盖包括阀互动突起，其构造成在过滤元件安装到过滤系统期间将过滤元件和壳层壳体的旋转传递到柱塞，从而当过滤元件安装在过滤系统中时打开阀。
另一示例性实施例涉及过滤元件。过滤元件包括过滤介质和端盖。端盖包括对准突片，该对准突片构造成在将过滤元件安装到壳层壳体期间相对于壳层壳体旋转地锁定过滤元件。端盖包括阀互动突起，其构造成在过滤元件的安装期间将过滤元件和壳层壳体的旋转传递到不过滤不运行阀的柱塞，从而当过滤元件安装时打开不过滤不运行阀。
另一示例性实施例涉及不过滤不运行阀组件。阀组件包括阀壳体和柱塞。阀壳体具有开口，使得流体可以流过阀壳体。柱塞通过螺纹连接与阀壳体连接。柱塞包括密封构件，该密封构件构造成密封阀壳体中的开口。通过柱塞相对于阀壳体的旋转，柱塞可沿螺纹连接相对于阀壳体轴向移动。柱塞可在关闭位置和打开位置之间轴向移动，在关闭位置，密封构件密封开口，在打开位置，密封构件不密封开口，从而允许流体流过阀壳体。
从以下结合附图的详细描述中，这些和其他特征以及其操作的组织和方式将变得显而易见，其中相同的元件在下面描述的几个附图中具有相同的标号。
附图说明
图1和图2各自示出根据一个示例性实施例的过滤系统的不同横截面图。
图3示出图1的过滤系统的阀壳体的横截面图。
图4和图5各自示出图1的过滤系统的柱塞的不同横截面图。
图6示出图1的过滤系统的组装阀的横截面图。
图7示出图1的过滤系统的过滤元件和端盖的透视图。
图8和图9各自示出了图1的过滤系统的键和凹槽的相互作用的不同横截面视图。
图10和图11各自示出了根据另一示例性实施例的过滤系统的不同横截面视图。
图12是图10的过滤系统的阀处于打开位置的横截面图。
图13是图10的过滤系统的阀处于关闭状态的横截面图。
图14和图15各自示出图10的过滤系统的柱塞的细节透视图。
图16是图10的过滤系统内安装的过滤元件的端盖的透视图。
图17示出图16的端盖的阀销的横截面图，其接合图14的泵凹槽。
具体实施方式
通常参考附图，描述了具有nfnr特征的过滤系统。过滤系统包括移动的柱塞，其与过滤系统壳体螺纹连接。当柱塞旋转时，柱塞可在打开位置和关闭位置之间轴向移动，在打开位置允许流体流过过滤系统，在关闭位置，流体被阻止流过过滤系统。在一些布置中，移动柱塞被弹簧朝向关闭位置偏置。柱塞包括用作键槽的凹槽。授权的(即，原装的和批准的)滤芯包括键，该键与凹槽接合并相对于柱塞旋转地锁定滤芯。因此，当通过旋转滤芯至安装位置，将原装滤芯安装到过滤系统中时，滤芯旋转柱塞并使柱塞从关闭位置轴向移动到打开位置，从而允许流体流过过滤系统100。
图1示出根据一个示例性实施例的过滤系统100的横截面图。图2示出过滤系统100的另一横截面图。如图1所示，过滤系统100是液体(例如，燃料、油、水等)过滤系统。过滤系统100包括过滤器壳体102和壳层壳体104。在一些布置中，壳层壳体104是圆柱形的(尽管其他形状也是可能的)。通过壳层壳体104上的第一螺纹106和壳体102上的第二螺纹108形成的螺纹连接将壳层壳体104可拆卸地连接到壳体102。过滤系统包括过滤元件110。过滤元件110可拆卸地安装在壳层壳体104内，使得当壳层壳体104安装到壳体102上(例如，螺纹连接到壳体102上)时，过滤元件110也安装在过滤系统中(例如，如图2示)。通常，待过滤的流体流入壳层壳体，以由外而内流动布置流经过滤元件110，并流出过滤壳体102。
过滤壳体102包括形成过滤系统100的nfnr特征的阀。阀由阀壳体112和柱塞114形成。在一些布置中，阀壳体112与壳体102一体地形成。在其他布置中，阀壳体112联接到壳体102。阀壳体112的横截面视图在图3中更详细地示出。阀壳体112包括内螺纹表面302。在一些布置中，内螺纹表面302的每次旋转的轴向前进(即，导程)与第一螺纹106和第二螺纹108的导程相同。阀壳体112包括密封表面304。
图4和图5各自示出柱塞114的透视图。柱塞包括外螺纹圆筒402。外螺纹圆筒402的尺寸和形状设计成与阀壳体112的内螺纹表面302配合。柱塞114包括密封支撑构件404。密封支撑构件404支撑密封构件406。在一些布置中，密封构件406是o形环。密封支撑构件404通过延伸构件408联接到外螺纹圆筒402。延伸构件408限定流动通道410。如下面进一步详细描述的，当阀处于打开位置时，流动通道410允许过滤的流体流过壳体102并流出过滤系统100。柱塞114包括由从密封支撑构件404轴向延伸的两个突起412形成的锁定特征。突起412彼此间隔开以形成凹槽414。如下面进一步详细描述的，凹槽414形成键槽。
参见图6，示出了过滤系统100的组装阀的横截面图。当柱塞114安装到阀壳体112中时，内螺纹表面302的螺纹与外螺纹圆筒402的螺纹啮合。因此，当柱塞114旋转时，柱塞114沿着阀的中心轴线602轴向移动。当阀处于如图6所示的关闭位置时，密封构件406压靠密封支撑构件404和密封表面304以形成密封，该密封防止流体流过阀(例如，防止流过流动通道410)。
再次参见图1和图2，过滤元件110是授权(authorized)的过滤元件并且构造成与阀相互作用。因此，过滤元件包括端盖116，端盖116构造成使柱塞114旋转。过滤元件110和端盖116的透视图在图7中示出。端盖116联接到过滤元件110的过滤介质。端盖116包括中心开口702，其允许过滤后的流体流出过滤元件110。端盖116包括对准突片704。对准突片704容纳在壳层壳体104的槽中并且相对于壳层壳体104旋转地锁定过滤元件110。因此，当通过将壳层壳体104旋转到壳体102中来安装壳层壳体104时，过滤元件110与壳层壳体104一起旋转。端盖116还包括键706，键206的尺寸和形状设计成当过滤元件110安装在过滤系统100中时容纳在柱塞114的凹槽414中。键706部分地延伸穿过开口702。图8和图9各自示出了容纳在凹槽414内的键706的横截面视图。当键706容纳在凹槽内时(例如，当过滤元件110安装在过滤系统中时)，随着过滤元件110旋转，键706将旋转运动传递到柱塞114，从而将柱塞114轴向地移动至阀壳112内。
如图1所示，过滤元件110部分地安装在过滤系统100中。壳层壳体104不与壳体102连接。当过滤元件110未安装在过滤系统100中时，阀处于关闭位置。在一些布置中，通过将柱塞114偏置到图1所示位置的弹簧，使阀偏置到关闭位置。当阀处于关闭位置时，密封构件406压靠密封表面304，在柱塞114和阀壳体112之间形成密封。当阀处于关闭位置时，防止流体如箭头118所示通过阀。图6中示出横截面视图还示出了处于关闭位置的阀。当过滤元件110部分地安装在过滤系统中时，键706接合并部分地延伸到柱塞114的凹槽414中。
图2示出了完全安装在过滤系统100中的过滤元件110。为了从图1的未安装位置转换到图2中的安装位置，具有过滤元件110的壳层壳体104在过滤系统100中旋转就位。在壳层壳体104旋转期间，过滤元件110和端盖116也旋转。键706将壳层壳体104和过滤元件110的旋转传递到柱塞114。因此，随着壳层壳体104由安装过滤元件110的技术人员旋转时，柱塞114也旋转。随着柱塞114旋转，柱塞114轴向移动(例如，沿着6的轴线602)使得密封构件406被提升出阀壳体112的密封表面304并远离阀壳体112的密封表面304。当过滤元件110完全安装时(如图2所示)，阀体处于打开位置，并且流体可以如箭头202所示穿过阀。图8和图9中呈现的横截面视图还示出了处于关闭位置的阀。
参见图10，根据一示例性实施例示出了过滤系统1000的横截面图。图11示出过滤系统1000的另一横截面图。过滤系统1000与过滤系统100类似。过滤系统1000和过滤系统100之间的主要区别在于形成过滤系统1000的nfnr特征的阀的布置。因此，使用类似的编号表示过滤系统1000和过滤系统100之间的相同部件。过滤系统1000是液体(例如，燃料、油、水等)过滤系统。过滤系统1000包括过滤器壳体102和壳层壳体104。在一些布置中，壳层壳体104是圆柱形的。通过由壳层壳体104上的第一螺纹106和壳体102上的第二螺纹108形成的螺纹连接将壳层壳体104可拆卸地连接到壳体102。过滤系统包括过滤元件110。过滤元件110可拆卸地安装在壳层壳体104内，使得当壳层壳体104安装到(例如，螺纹连接到)壳体102上时，过滤元件110也安装在过滤系统1000中。图10和图11均示出过滤元件110处于过滤系统100内的安装位置。通常，待过滤的流体经由入口1002流入壳体102，以由外向内的流动布置通过滤元件110，通过由阀壳体1004和柱塞1006形成的阀，并且通过出口1008流出过滤壳体102。如下面进一步详细描述的，当过滤元件110安装在过滤系统1000中时，端板1602的阀互动销1608与柱塞1006相互作用以打开阀(如图17所示)。
参见图12，示出了处于打开位置的过滤系统1000的阀的横截面图。参考图13，示出了处于关闭位置的过滤系统1000的阀的横截面图。过滤系统1000的阀包括阀壳体1004和柱塞1006。阀壳体1004包括第一流动开口1102和第二流动开口1104(如图11所示)，当阀打开时，第一流动开口1102和第二流动开口1104允许流体流过阀壳体1004。柱塞1006螺纹容纳在阀壳体1004的连接轴1202上。因此，当柱塞1006相对于阀壳体1004旋转时，柱塞1004沿中心轴线1204轴向移动。柱塞106包括密封支撑构件1206。密封支撑构件1206支撑密封构件1208。在一些布置中，密封构件1208是o形环。如图13所示，当阀处于关闭位置时，柱塞1006将密封构件1208压靠在阀壳体1004的密封表面1210上以形成防止流体流过阀(例如，如箭头1302所示)的密封。当阀处于打开位置时(例如，如图12所示)，柱塞1006被抬离密封表面1210，从而破坏密封构件1208和密封表面1210之间的密封，使流体流过阀(例如，如箭头1212所示)。弹簧1214将柱塞1006偏置到关闭位置。
图14和15各自示出了柱塞1006的详细透视图。柱塞1006通常由中心轴1402和密封支撑构件1206形成。中心轴1402是中空的并且有螺纹(例如，如图12和图13所示)。中心轴1402和密封支撑构件1206具有基本t型的横截面(例如，如图12和图13所示)。密封支撑构件1206包括弹簧夹1404，弹簧夹1404将弹簧1214的第一自由端1406旋转地固定到柱塞1006。弹簧1214的第二自由端1408联接到阀壳体1004并且旋转地固定到阀壳体1004。因此，随着柱塞1006旋转，弹簧1214盘绕或展开。密封支撑构件1206包括位于与弹簧夹1404相对的表面上的多个凹槽1502。如下面进一步详细描述的，凹槽1502容纳过滤元件110的端盖1602的阀互动销1608。在将过滤元件110安装到过滤系统1000的过程中，端盖1602的阀互动销1608将旋转从过滤元件110传递到柱塞1006，从而打开阀。在一些布置中，凹槽1502被倒角以便于阀互动销1608对准和插入凹槽1502中。
参见图16，根据一示例性实施例示出的过滤元件110的端盖1602的透视图。端盖1602与端盖116类似。端盖1602联接到过滤元件110的过滤介质(例如，如图10和图11所示)。端盖1602包括中心开口1604，其允许过滤后的流体流出过滤元件110。端盖1602包括对准突片1606。对准突片1606容纳在壳层壳体104的槽中并且相对于壳层壳体104旋转地锁定过滤元件110。因此，当通过将壳层壳体104旋转到壳体102中来安装壳层壳体104时，过滤元件110与壳层壳体104一起旋转。端盖1602还包括阀互动销1608，阀互动销1608的尺寸和形状设计成当过滤元件110安装在过滤系统1000中时容纳在柱塞1006的凹槽1502中。阀互动销1608部分地延伸穿过开口1604。图17示出了与柱塞1006的凹槽1502接合的阀互动销1608的横截面图。
参见图17，示出了与过滤系统1000的阀接合的端盖1602的特写横截面图。如图10、11和17所示，在将过滤元件110安装到过滤系统1000中期间，阀互动销1608进入柱塞1006的凹槽1502。当壳层壳体104旋转到壳体102上时，阀互动销1608将过滤元件110的旋转传递到柱塞1006。随着柱塞1006旋转，柱塞1006沿着中心轴线1204从关闭位置(图13)轴向移位到打开位置(图12)。当过滤元件110从过滤系统1000移除时，壳层壳体104从壳体102旋转脱离，其旋转过滤元件110。因此，在移除过滤元件110期间，阀互动销1608以与安装期间相反的方式旋转柱塞1006，并且柱塞1006旋转使得柱塞1006沿着中心轴线1204从打开位置(图12)轴向移动到关闭位置(图13)。在从过滤系统移除过滤元件110期间，弹簧1214有助于将阀从打开位置移动到关闭位置。
在上述每个过滤系统中，阀(例如，由阀壳体112和过滤系统100的柱塞114形成的阀，或由阀壳体1004和过滤系统1000的柱塞1006形成的阀)形成nfnr特征。如果未经授权的过滤元件(例如，缺少键706的过滤元件安装在过滤系统100中，缺少阀互动销1608的过滤元件安装在过滤系统1000中)安装在过滤系统100或者过滤系统1000中，相应的阀门将保持在关闭位置。因此，如果安装了未经授权的过滤元件，则流体将不会流过过滤系统100或过滤系统1000。另外，与依赖于浮动部件(例如，浮球)的nfnr特征不同，过滤系统100和过滤系统1000的nfnr特征不能仅通过推动部件来规避。而是，由于柱塞114和阀壳体112之间的螺纹连接以及柱塞1006和阀壳体1004之间的螺纹连接，柱塞114和柱塞1006必须相对于已安装的过滤元件从关闭位置到打开位置以正确的旋转速度旋转，不仅仅是推动。
应该注意的是，在此使用术语“示例性”来描述各种实施例旨在表示这样的实施例是可能的实施例的可能示例、表示和/或图示(并且这样的术语不旨在暗示这样的实施例必然是超乎寻常的或最高级的例子)。
如本文所使用的术语“联接”等意味着两个构件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是静止的(例如永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的连接可以通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构部件彼此一体地形成为单个整体，或者通过两个构件或者两个构件和任何另外的中间构件相互连接来实现。
需要特别注意的是，各种示例性实施例的构造和布置仅是说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了一些实施例，但阅读本公开内容的本领域技术人员将容易地认识到实质上不脱离本文所述主题的新颖教导和优点的许多修改是可能的(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、取向等)。例如，示出为整体形成的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其他方式变化，并且离散元件或位置的性质或数量可以改变或变化。任何步骤或方法过程的顺序或序列可以根据替代实施例改变或重新排序。另外，如本领域普通技术人员将理解的，来自特定实施例的特征可以与来自其他实施例的特征组合。各种示例性实施例的设计、操作条件和布置也可以在不脱离本发明的范围的情况下进行其他替换、修改、变化和省略。