专利名称：可换式燃料滤芯及燃料过滤组件的制作方法
可换式燃料滤芯及燃料过滤组件
交叉参考
本申请要求得到于2007年7月31日提出申请的美国申请 11/888， 037的相关权益，所述美国申请11/888， 037是一个部分继续申 请，它要求得到于2005年11月1日提出申请的美国申请11/264, 473 的相关权益，其申请已被参考引用。
背 景
可换式滤芯及含有可换式滤芯的组件已被证明是应用于柴油机等 内燃机中的过滤系统的有用元件。除可换式滤芯外，还可随同提供其 它过滤系统元件，以使组件能够过滤液体，比如油液及其它润滑液、 液压油、燃料等。目前关于可换式滤芯及组件的方法具有多种缺陷、 限制、劣势及问题，比如密封充分性、零件数量、复杂性、使用能力、 成本、耐久性、热配合及其它。
概 述
某一实施例为一种独特的可换式滤芯。另一实施例为一种独特的 含有可换式滤芯的组件。从下面的说明及附图中可了解到更多的实施 例、形式、目标、特征、优势、方面及益处。
附图简介
图1为一种可换式滤芯的透视图。
图2为一种可换式滤芯的剖视图。
图3为一种过滤组件的剖视图。
图4为一种插头的透视图。
图5为一种过滤组件的局部剖视图。
图6为一种过滤组件的局部剖视图。
图7为一种过滤组件的局部剖视图。
图8为一种过滤组件的局部透视图。
图9为一种过滤组件的局部剖视图。
图10为一种流体过滤组件的前视图。
图ll为图IO所示流体过滤组件的侧向剖视图。图12为图IO所示流体过滤组件的正向剖视图。
图13为图IO所示流体过滤组件的分解图。
图14为一种包括有图IO所示局部的液体滤筒的前视图。
图15为一种包括有图IO所示局部的模制塑料护罩的前视图。
图16A为一种凹槽形式的局部放大图。
图16B为另一种凹槽形式的局部放大图。
图17为图15所示的侧视图。
图18为图15所示的透视图。
图19为一种包括有图14所示局部的模制塑料端板的俯视图。
图20为图19所示的前视图。
图21为图19所示的透视图。
图22为一种拆卸过程的透视图。
图23为一种过滤组件的局部透视图。
详细i兌明
为了促进对本发明原理的理解，将对附图所示实施例作出标示， 并用专用术语对其作出说明。但要明白的是，并不因此而对本发明范 围作出限制，对于精通本发明相关技术的人员来说，能够对图示实施 例作出这些改动及进一步改进，并能对所述本发明原理进行进一步应 用。
参照图1,这是一种可换式滤芯100的透视图。虽然在某一优选实 施例中，可换式滤芯100是一种机油过滤器，但也可将其用作过滤燃 料、液压油等多种发动机及车辆流体的过滤器。可换式滤芯100包括 过滤介质110、连接到过滤介质110 —端的端板120以及连接到过滤介 质110另一端的端板130。在图示实施例中，过滤介质IIO是一种从第 一端延伸到第二端并限定有一个内腔的筒形皱褶构型。在其它实施例 中可考虑使用另外的过滤介质构型，比如叠层盘式旁通过滤介质构型 或其它过滤介质构型。
端板120具有一个通向过滤介质110内腔的开孔127。在开孔127 附近有一个从端板120处大致轴向延伸的密封凸缘125。凸缘128相对 凸缘125径向向外并从端板120处大致轴向延伸。端板120从开孔127 延伸到外周缘126。端板120还具有多个从周缘126处伸出的第一支臂 121及多个从周缘126伸出的第二支臂122，如图示实施例所示.端板120优先为由热塑塑料等塑性材料制成的一体化结构。在其它实施例中 可考虑由多件接合而形成端板120。
参照图2，它是一种可换式滤芯200的剖视图，可换式滤芯200包 括过滤介质210、连接到过滤介质210—端的端板220及连接到过滤介 质210另一端的端板230，这些与以上图1所示的可换式滤芯100中过 滤介质110、端板120及端板130类似。可换式滤芯200还包括有一个 在过滤介质210内腔中从端板230延伸到端板220的中心柱240。在其 它实施例中可考虑可换式滤芯不带中心柱。在不带有中心柱的一种可 换式过滤器实施例中，端板230具有一个可由其将中心柱插入过滤介 质210内腔的开孔。被插入内腔的中心柱可以是一个独立元件，也可 以是过滤组件另一部分的一个元件。
参照图3，它是一种过滤组件300的剖视图。过滤组件300包括可 换式滤芯309、外壳350、过滤头360及插头400。可换式滤芯309包 括过滤介质310、连接到过滤介质310—端的端板320及连接到过滤介 质310另一端的端板330，这些与以上图1所示可换式滤芯100中过滤 介质IIO、端板120及端板130类似。
外壳350具有壳壁351，壳壁351围成一个可由可换式滤芯309插 入的空腔。外壳350由作为过滤头360某一区段的容座370来容装， 所述容座370被构型为用于容装一部分外壳350及一部分可换式滤芯 309。外壳350还包括有凹口 352、螺紋353、密封團354及接合凸缘 355，其中，凹口 352用于容装端板320的支臂322，螺紋353与容座 370螺紋361相配合以形成螺紋连接390，密封圏354在外壳350与容 座370之间构成密封，而接合凸缘355则接触过滤头360。外壳350 还具有一个中心柱340，所述中心柱被装在外壳350的底端，当把可换 式滤芯309放入外壳350空腔中后，中心柱340就被导入可换式滤芯 309的内腔。另外，外壳350还包括有安装在其底部的排水阀356。
插头400与过滤头360接合并伸入容座370内。插头400的一个 支承面与端板320的密封凸缘325相接触而形成密封。在其它实施例 中，可考虑不使用插头400，而是密封凸缘325与过滤头360的某一部 分相接触而形成密封。在任一情况下，密封凸缘325都可与相接触的 支承面形成密封，而不必使用任何中间结构，比如衬團或密封團。密 封凸缘325及与其接触的表面优先由 同或相似的材料制成，当然在其它实施例中，两种元件的材料也可不同。
参照图4，它是一种插头400的透视图。插头400具有可将插头 400接合到过滤头上的插掣夹子410，如图3所示。在其它实施例中， 可考虑此处所述插头400及其它过滤头利用其它方法接合到过滤头上， 比如螺紋、其它夹子、螺钉或其它紧固件。插头400还包括有一个0 形圈420,所述O形圈420在插头400与过滤头之间形成密封。在插头 400的下缘429上还形成有凹口 430，它能够进行可换式滤芯的相容性 检测并可排斥不相容的滤芯。在采用凹口 430的实施例中，将考虑在 过滤组件中使用具有与凹口 430相匹配的密封凸缘或凸起等其它结构 的可换式滤芯。插头400将不会与缺少相容性匹配结构的不相容滤芯 相接合。插头400能够避免不适于特定应用的可换式滤芯的不当安装。
参照图5,它是一种过滤组件500的局部剖视图.过滤组件500的 图示部分包括可换式滤芯509、外壳550、被接合到过滤头(无图)上 的插头599以及已被装入可换式滤芯509内腔的中心柱540。可换式滤 芯509包括过滤介质510以及连接到过滤介质510 —端的端板520。
端板520优先为由热塑塑料等塑性材料制成的一体化结构。在其 它实施例中可考虑由多件接合而形成端板520。端板520具有一个从端 板520处大致轴向延伸的密封凸缘525。凸缘528相对凸缘525来说径 向向外并从端板520处大致轴向延伸。端板520从中心孔延伸至外周 缘526。端板520还包括有从周缘526伸出的支臂521以及从周缘526 伸出的支臂522。支臂521包括第一区段5211及第二区段5213,第一 区段5211从周缘526处以轴向远离过滤介质510的方式一直延伸到弯 段5212，第二区段5213从弯段5212处在径向上向外延伸至支臂末端 5214。支臂522包括笫一区段5221及第二区段5223，第一区段5221 从周缘526处以轴向朝向过滤介质510的方式一直延伸到弯段5222， 第二区段5223从弯段5222处在径向上向外延伸至支臂末端5224。端 板520还包括有与支臂521及522类似的从周缘526周边其它位置伸 出的附加支臂。在另外的众多实施例中，可考虑使用各种不同形状、 尺寸、数量及构型的支臂521及522。比方说，支臂521与/或支臂522 可从周缘526处以相对图示实施例中角度更向内或更向外的角度延伸。 在另一例子中，支臂521与/或支臂522可从各自弯段处以相对图示实 施例中方向更向上或更向下的方向延伸.在又一例子中，从所述区段延伸至弯段的角度及从弯段延伸至所述区段的角度可大于或小于图示
实施例中的相应角度。在又一附加例子中，支臂521与/或支臂522的 一个或多个区段相对图示实施例而言可具有更大或更小的长度、宽度、 厚度及其它尺寸。在另一例子中， 一个或多个弯段的曲率可大于或小 于图示实施例。在又一例子中，支臂521与/或522可不具有弯段，而 是直接延伸至其各自末端.在附加实施例中，支臂的数量与/或伸出方 向可以有另外的多种变化，比如说如本文中他处所述那样。
当把可换式滤芯509插入外壳550中后，支臂522就被纳装在外 壳550的凹口内。在把外壳550接合到过滤头上之后，支臂522与外 壳550之间的接触作用会在朝向插头599的轴向上向端板520及密封 凸缘525施加一个密封力。另外，在把外壳550接合到过滤头上之后， 支臂521与过滤头之间的接触作用会在朝向外壳550的轴向上向端板 520施加一个力。插头599包括有插掣夹子591和O形圈592,所述插 掣夹子591将插头599接合到过滤头上，所述0形圏592在插头599 与过滤头之间形成密封。插头599还包括具有表面597的凸缘598。在 把可换式滤芯509插入外壳550内并把外壳550接合到过滤头上之后， 凸缘598的表面597就与密封凸缘525相接触而形成密封。凸缘598 的表面597与密封凸缘525之间的力使得密封凸缘525变形至图示位 置。在其它实施例中，表面可具有不同的倾角以使密封凸缘产生不同 的变形，比如向内或向外产生更大或更小的变形。密封凸缘525相对 表面597的力足以使密封凸缘525与表面597之间保持密封，而不必 使用衬圈或密封圈等中间结构。
参照图6，它是一种过滤组件600的局部剖视图。过滤组件600的 图示部分包括可换式滤芯609、插头699以及中心柱640，所述可换式 滤芯609被以与上述相同或相似的方式插入外壳(无图)内，所述插 头699被接合到过滤头(无图)上，所述中心柱640已被放入可换式 滤芯609的内腔中。可换式滤芯609的图示部分包括过滤介质610和 接合到过滤介质610 —端的端板620。
端板620优先为由热塑塑料等塑性材料制成的一体化结构。在其 它实施例中可考虑由多件接合而形成端板620。端板620具有一个从端 板620处大致轴向延伸的密封凸缘625。凸缘628相对凸缘625来说径 向向外安置并从端板620处大致轴向延伸。端板620从中心孔延伸至外周缘。端板620还包括有从其外周缘处以与图5所示支臂521及522 相同或相似的方式伸出的支臂(无图)。
当把可换式滤芯609插入外壳中后，可换式滤芯609支臂与外壳 间的接触作用会在朝向插头699的轴向上向端板620及密封凸缘625 施加一个密封力，其方式与以上图5所示方式相同或相似。另外，在 把外壳接合到过滤头上之后，其它支臂与过滤头之间的接触作用会在 朝向外壳的轴向上向端板620施加一个力。插头699包括有插掣夹子 691和0形圈692,所述插掣夹子691将插头699接合到过滤头上，所 述0形圏692在插头699与过滤头之间形成密封。插头699还包括具 有表面697的构件698。当把可换式滤芯609插入外壳内并把外壳接合 到过滤头上之后，表面697就与密封凸缘625相互接触而形成密封。 表面697与密封凸缘625之间的力使得密封凸缘625变形至图示位置。 表面697以相对图5所示表面597而言更陡的倾角使密封凸缘625变 形至图示构型。密封凸缘625相对表面697的作用力足以使密封凸缘 625与表面697之间保持密封，而不需使用衬圏或密封圈等中间结构。
参照图7，它是一种过滤组件700的局部剖视图。过滤组件700的 图示部分包括可换式滤芯709、插头799以及中心柱740，所述可换式 滤芯709被以与上述相同或相似的方式插入外壳(无图)中，所述插 头799被接合到过滤头(无图)上，所述中心柱740已被安放在可换 式滤芯709的内腔中。可换式滤芯709的图示部分包括过滤介质710 以及被接合到过滤介质710 —端的端板720。
端板720优先为有热塑塑料等塑性材料制成的一体化结构。在其 它实施例中也可考虑由多件接合而形成端板720。端板720具有一个从 端板720处大致轴向延伸的密封凸缘725。凸缘728相对凸缘725而言 径向向外安置并从端板720处大致轴向延伸。端板720从中心孔处延 伸至外周缘。端板720还包括有从其外周缘处以与图5所示支臂521 及522相同或相似的方式伸出的支臂(无图)，
当把可换式滤芯709插入外壳中后，可换式滤芯709支臂与外壳 之间的接触作用会在朝向插头799的轴向上向端板720及密封凸缘725 施加一个密封力，其方式与以上图5所示方式相同或相似。另外，在 把外壳接合到过滤头上之后，其它支臂与过滤头之间的接触会在朝向 外壳的轴向上向端板720施加一个力。插头799包括有插掣夹子791和0形圏792，所述插掣夹子791将插头799接合到过滤头上，所述0 形圈792在插头799与过滤头之间形成密封。插头799还包括具有表 面797的构件798。在把可换式滤芯709插入外壳中并把外壳接合到过 滤头上之后，表面797就与密封凸缘725相接触而形成密封。表面797 与凸缘725之间的作用力使得密封凸缘725变形至图示位置。表面797 相对密封凸缘725而言大致以一个直角使密封凸缘725变形至图示构 型。密封凸缘725相对表面797的作用力足以使密封凸缘725与表面 797之间保持密封，而不必使用衬圈或密封圈等中间结构。
参照图8，它是一种过滤组件800的局部剖视图。过滤组件800包 括可换式滤芯810和外壳850，它们被构型为被接合到具有插头的过滤 头上。可换式滤芯810包括过滤介质及被接合到过滤介质一端的端板 820，还有可能包括被接合到过滤介质另一端的另一端板。可换式滤芯 810是一种具有多层盘式过滤介质的叠层盘式旁通滤芯。可换式滤芯 810还包括有沿可换式滤芯810轴向长度方向延伸的竖向伸出的支撑 840。
端板820具有一个通向可换式滤芯810过滤介质的开孔827。密封 凸缘825位于开孔827附近并从端板820处大致沿轴向延伸。端板820 从开孔827延伸至外周缘826。端板820至少还包括多个从周缘826 伸出的第一支臂821和多个从周缘826伸出的第二支臂8"，如图示实 施例所示。支臂821与822优先为由热塑塑料等塑料制成的一体化结 构。在其它实施例中也可考虑由多件接合而形成端板820。
外壳850所具壳壁围成一个可被可换式滤芯810插入的空腔。外 壳850包括凹口 852、螺紋853、密封圏854及接合凸缘85、其中凹 口 852用于装纳端板820的支臂822。外壳850还包括安装在其底部的
排水阀(无图)。
参照图9，它是一种过滤组件900的局部剖视图。过滤组件900包 括可换式滤芯909、外壳950、过滤头990及插头1000。可换式滤芯 909包括过滤介质910与接合到过滤介质910 —端的端板920，可能还 包括接合到过滤介质910另一端的另一端板。可换式滤芯909是一种 具有多层盘式过滤介质910的叠层盘式旁通滤芯。在相邻的盘式过滤 介质910之间是中空内部。可换式滤芯909还包括沿其轴向长度方向 延伸的竖向伸出支撑，其方式与图8所示竖向伸出支撑840相同或相似。
外壳950所具壳壁951围成了一个可被可换式滤芯909插入的空 腔。外壳950由作为过滤头960某一区段的容座970来容装，所述容 装970被构型为用于容装一部分外壳950及一部分可换式滤芯909。外 壳950还包括有凹口 952、螺紋953、密封團954及接合凸缘955，其 中，凹口 952用于容装端板920的支臂922，螺紋953与容座970螺紋 相配合以形成螺紋连接990，密封圈954在外壳950与容座970之间形 成密封，而接合凸缘955则接触过滤头960。外壳950还可能包括安装
在其底部的排水阀。
插头1000被接合到过滤头960上并部分伸入容座970内。插头 1000具有一个支承面，所述支承面与端板920的密封凸缘925相互接 触而形成密封。在其它实施例中可考虑不使用插头1000，而是密封凸 缘925与过滤头960局部接触而形成密封。在密封凸缘925与支承面 相接触而形成密封的任一情况下，在接触时不需要使用任何中间结构， 比如衬圏或密封圏。密封凸缘925及与其接触的表面优先由相同或相 似的材料制成，当然在其它实施例中可由不同的材料制成这两个元件。
参照图10-14，其图示了一种流体过滤组件20，所述流体过滤组 件20被构造并设置为用于螺紋连接到流体输送安装头(无图)上。流 体过滤组件包括一个一体化模制塑料外壳21和一个相匹配的液体滤筒 22。液体滤筒22 (见图5)包括大致为柱形的过滤介质单件或过滤介 质组23以及被固接(如粘结)到过滤介质组23上端的一体化模制塑 料端板24。在另外的实施例中，液体滤筒可遵循本文所述其它实施例。
参照图15-18，其图示了一种外壳21。大致为柱形的壳体27具有 环形侧壁28，所述环形侧壁28限定了开口端29。外壳21还具有一个 与柱形壳体27结合为一体的封闭壳座30。虽然将壳座30描述为"封 闭的"，但它仍具有两个限定开口 31与32 (见图12)。这两个限定 开口能够为流体过滤组件20提供水检测功能(31)及排水功能(32 )。 附加的插槽35提供了一种单向拆卸特征。侧壁28的内表面33具有一 系列均匀隔开的加强筋34。筋条34被整体模制为外壳21的一部分并 为外壳提供了结构支撑与刚度，同时还防止了任何非标准过滤介质的 使用，比如一次性流体过滤组件中作为一次性使用的自旋型过滤器。 尽管图中没有显示，但要注意的一个特征是，通常被用来支撑滤芯(一次性使用自旋型)的如先前某些结构所述的任何类型的筋架或筋格将
不在这些筋条34中使用。筋架或筋格的消除以及轴向延伸筋条34的 使用为外壳21提供了所述结构支撑，并且消除了可能控制液体滤筒轴 向安装深度的任何支撑结构。这种对于外壳21的结构设计改动需要使 用开口端29来控制任何流体过滤器或过滤介质组相对外壳21的插入 深度。
靠近开口端29上缘38的侧壁28外表面37被构造并设置为具有 一组模制螺紋39以将流体过滤组件20固接到导流头(无图)上。另 外，与封闭壳座30相匹配的侧壁28限定了一个被构造并设置为装纳 液体滤筒22的大致柱形的外壳21内部空间。用于限定开口端29的上 缘38被认为是一个外露边或自由边，并且开口端29构成外壳的入口， 需要注意的是，外壳的相反端具有封闭壳座30。正如提到的那样，通 过此入口将液体滤筒插入内部空间中，从而就把液体滤筒22装入了外 壳中。
外壳21优先为不带托板螺帽的模制塑料外壳，当然在其它实施例 中可考虑使用托板螺帽。相对外壳21外径尺寸来说放大的外螺紋组39 需要有相匹配的头部设计以将头部结构改变得使头部连接到托板螺帽 上。外壳21被构造并设置为排斥或防止自旋型流体过滤器的插入。一 次性使用及多次使用实施例都可考虑。相对于用在再利用可换式液体 滤筒的多次使用外壳的较厚壁来说，用于一次性使用过滤组件的壁厚 可稍,J、一些，如公开发明所述。如果在一次性及多次使用流体过滤组
件中都使用相同的外壳形状，那么就要作出多种设计改动。
对于某些外壳设计差异来说， 一次性自旋型不需要任何凹口或凹 槽，如图15、 16A及16B所示，而可换式滤筒则优先使用此种凹口 。 对于一次性自旋型来说，优先在外壳内部使用径向筋架作为加强筋来 定位流体滤芯并设定其插入外壳内部的轴向高度。可换式滤筒类型则 不需径向筋架，这是因为其轴向深度及定位受端板构型的控制，而且 其能配装到间隔的六个凹口组或凹槽组42与43中。由于筋架被模制 为一体化塑料外壳的一部分，所以可将外壳内部空间描述为具有一个 内接架。用于支撑或定位已装流体滤芯下部的这个表面有助于保持滤 芯插入外壳中的适当轴向深度。
如果选用 一次性子选型流体过滤组件，那么用于外壳模制过程的可换式液体滤筒类型中较厚 壁来说有更薄的壁。这种壁厚差异是建立在这两种流体过滤组件类型 的外壳外部总尺寸及形状基本相同的基础上的。在把流体过滤组件设 计为一次性使用一次性组件时，不必使其外壳壁厚与多次使用和多次 再使用外壳的壁厚一样大。在模制过程中改变插入型芯直径就可改变 外壳壁厚。
为使外壳21被构型为应用在流体滤芯的可换式滤筒类型中，外露 上缘38可被构型为带有六个(6个)凹口组或凹槽组(见图15、 16A 与16B)。在图示优选实施例中，有两个凹槽42被构造并设置为具有 第一形状，而有四个凹槽43被构造并设置为具有与第一形状略有不同 的第二形状。在一种公开的流体过滤组件配置中，这六个凹槽42与43 围绕上缘38等距隔开。对于此六个(6个)凹槽的一种配置来说，可 在可换式液体滤筒22相对外壳转动的六个方位的任一方位上将其安 装，这将作为液体滤筒22及端板24说明的一部分。在第二种配置中， 六个(6个)凹槽组42与43之间的间距并不相等，而是随意的或可变 的，这样就只能在一个方位上插入液体滤筒。可变间距的六个凹槽需 要有相应地可变间距的端板24凸起46。
参照图19-21，其图示了端板24.过滤介质组23是一种大致柱形 的皱褶过滤介质结构，塑料端板24被粘结在过滤介质组23的外露上 端上以构成液体滤筒22.端板24是一个一体化模制塑料元件，它具有 一个可被头部装纳的柱形开放套轴以便在流体通过过滤介质组23后引 导流出的流体。在套轴44周围安装了一个环形封面衬圈45 (见图11 与12)以便在端板24与头部之间的交界面间提供一个液密密封面。在 把外壳拧到头部上时，村圏45会与头部的一个表面结合，从而随着连 续的螺紋旋合而使衬圈压缩。
利用凹槽42与43及相匹配的径向外伸凸起46就可将液体滤筒22 装入外壳21内。有六个凸起46被构造并设置为与凹槽42与43相配。 每个凸起46都呈L形，其具有外伸上段46a、轴向延伸段46b及径向 外伸下唇46c。在使用所述及将详述的两种凹槽42与43时，所有六个 凸起46都被构造并设置为具有相同的尺寸与形状。各个凸起46都具 有中凹侧面46d与46e (见图19)，使得每个凸起46都呈向外减缩形 状。径向唇缘46c被构造并设置为具有一个大致水平的下平面46f 。如图所示并如先前说明所述，侧壁28上缘38限定了一个开口端 29。上缘38 (或其上端的侧壁28)的内径与圆形开口端29开放区域 的外径相一致。这样液体滤筒22就可利用上缘38而使其自身在外壳 21内定为，从凸起46外梢部上方或横贯方向测得的端板24外径尺寸 优先大于开口端29开放区域的外径，横贯凸起46外梢部的外径最好 不超出外壳21的外径，至少不要达到明显的程度以致可能干涉外壳21 与头部的螺紋连接。
对于凹槽数量与凸起数量来说，要注意的是，要将液体滤筒22恰 当组装到外壳21上就需要对应每个凸起46都有一个接收槽42或43。 只要上缘38上有一个凹槽不能装纳凸起46，那么就会在边缘38的那 个位置上留下空隙。只要有一个额外凸起46没有被恰当定尺寸并定位， 并且没有对应的接收槽，那么在试图将滤筒22装入外壳21中时，就 会与外壳21的上缘38产生干涉。边缘38顶部凸起46的这种干涉使 得不能将流体过滤组件正确安放在头部上。液体滤筒22相对外壳21 的组装及正确安放如图11与12所示。这种不正确的安装使得每个凸 起46都下嵌入一个相应地接收槽42、 43中。有两个凹槽42被构造并 设置为固持插入的凸起46，比如说，可通过压配合。另四个凹槽43的 每个凹槽都被构造并设置为小间隙纳装其相应地凸起46。这四个凹槽 43为液体滤筒22提供了支撑。全部六个凹槽42、 43与其接收凸起46 相配合以将液体滤筒22插入到外壳21中直到所需深度。只要将液体 滤筒恰当安装，凸起46与凹槽42、 43之间的相互配合还能防止液体 滤筒22相对外壳21转动。从各个附图中还应当注意到，每个凸起46， 尤其是径向唇缘46都下凹到外露上缘38上表面以下。凹槽42的数量 以凹槽43的补数可在6-0到0-6之间变化，并且可在这些极值之间的 所有组合中变化。如果需要对一个或多个凸起46提供额外的固持安全 性，那么可使接收凹槽的侧壁带有插掣筋或凸块以便滑入配合。
图16A详细显示了凹槽42,图16B详细显示了凹槽43。这两个附 图中的虚线标示出了接收凸起46区段46c的形状与正确位置。各个凹 槽42的构造与配置造就了与接收凸起46充分的紧配合，从而将液体 滤筒22紧固到外壳21内。如图所示，在区段46c下方限定有小的间 隙49，所述小间隙位于凹槽42下表面50与相应凸起46下平面46f之 间。间隙49被用于接收改锥等手工工具的扁平梢部，以便将纳装在凹槽42中的对应凸起46撬起来，从而使凸起从压配合中脱跳出来(见 图22)。要注意的是，只有选择正确的外壳21，才能安装液体滤筒22。
由于凸起46从端板24环形外缘51处沿径向向外方向上的外伸设 计，从而在各对相邻凸起46之间限定了流动间隙52。图23显示了流 动间隙52的一种例子。这些间隙为待由过滤介质过滤的流体提供了流 入外壳21的必要流道。各个间隙42的轮廓由上缘38内表面、环形外 缘51及相邻成对凸起46共同限定。这六个间隙52为待滤流体通过头 部的流动及流到回流套轴44端板外部提供了流动路径。从流道(即间 隙52)数量及大小来看，这使得流体得以更快更顺畅地流动，并可取 得更高效的流体过滤与处理。当待滤流体流经端板外露表面时，其会 流到流动间隙52并通过这些空间而流入侧壁28内表面33和过滤介质 组23柱形外表面(皱褶形)之间的环形间隙中。
滤筒端板24及对应外壳21最好能够减少或消除安装不正确或不 恰当液体滤筒的可能性。任何不具有恰当的端板凸起46数量、样式及 间隔的滤筒都不能"恰当"装入外壳21中。将筋架结构从轴向延伸34 中消除就意味着，在把未经证明的液体滤筒插入外壳中时得不到任何 支撑，而且除外壳21侧壁28的上缘38之外，没有任何东西来设定或 控制滤筒的所需深度。如果试图用上缘来控制滤筒的深度，那么边缘 就不能相对头部平接或装入头部内。这样也不能使村圈或密封件恰当 压缩，而且会引发泄露。唯一正确组装并配合到头部上的选择就是要 使用凹槽42与43以及在端板上使用设定数量的匹配凸起。匹配结构 就意味着，端板要符合端板24的构型，因而只能使用与外壳21完全 相容的液体滤筒以及与凹槽42与43相匹配。由压配合及凸起46对凹 槽42与43的插装所保证的固持能力使组装过程中具有了重要的固持 特征。
滤筒22与外壳21的结合还增大了过滤介质面积.通过使用端板 24及上缘38来设置滤筒22的轴向深度，滤筒的过滤介质部分得以加 长。这种实施例使滤筒上缘升高而更靠近边缘38，同时相反端得以更 深地伸入外壳中。
从附图及以上说明中已对本发明示例进行了详细的图示及阐述， 同时，应将其视为阐释之目的，而绝不是在文字上作出限制，要理解 的是，虽然只图示并阐述了优选实施例，但在本发明精神范围内的所有改动及改进都请求得到保护。应当理解的是，虽然在上述说明中使 用了较好、优先、优选、最好等词语来表示所述特征可能更符要求， 但它并不一定是必需的，在本发明范围内可考虑不带所述特征实施例。 本发明范围如以下权利要求书所述。在阅读权利要求书时，"一种"、 "一个"、"至少一个"或"至少一部分"等词语的使用并不意味着
将权利要求限制为仅仅一个，除非在权力要求中另有相反叙述。所用 词语"至少一部分"和/或"一部分"可包括一部分及/或整件，除非 另有相反叙述。
权利要求
1.一种装置，其包括一个可换式滤芯，所述可换式滤芯包括有一个具有第一端、第二端和内腔的过滤介质和一个接合到过滤介质第一端上的端板，所述端板包括有一个外周缘，一个通向内腔的开孔，一个相对第二端反向延伸的密封凸缘，多个第一支臂，所述多个第一支臂从外周缘处延伸至外周缘外部的支臂末端。
2. 依据权利要求l所述装置，其中所述末端朝向第二端。
3. 依据权利要求2所述装置，还包括有多个第二支臂，所述多个 第二支臂从外周缘处延伸至外周缘外部的支臂末端，并且方向背向第 二端。
4. 依据权利要求l所述装置，其中，过滤介质在第一端与第二端 之间沿轴向延伸并在径向上从内表面延伸至外表面，多个第一支臂在 朝向第二端的轴向上延伸至第一支臂弯段，并从第一支臂弯段外沿径向向外延伸，多个笫二支臂在背向第二端的轴向上延伸至第二支臂弯 段，并从第二支臂弯段处沿径向向外延伸。
5. 依据权利要求l所述装置，还包括一个置于空腔内的中心管和 一个被接合到第二端上的第二端板。
6. 依据权利要求l所述装置，还包括有一个外壳，所述外壳的侧 壁限定了一个内腔，并且在所述外壳的一端有一个开孔，其中可换式 滤芯被安置在外壳内，相比其第一端来说，其第二端距离所述开孔更 远，多个第一支臂与外壳相接触。
7. 依据权利要求6所述装置，还包括有一个过滤头，所述过滤头具有与外壳接合的方法，还具有一个支承面以与密封凸缘形成密封。
8. 依据权利要求7所述装置，其中，在把过滤头与外壳接合好后， 支承面就接触到密封凸缘并使其变形。
9. 依据权利要求7所述装置，其中，过滤介质在第一端与第二端 之间沿轴向延伸，并在径向上从内表面延伸至外表面，密封凸缘沿径 向配置。
10. 依据权利要求8所述装置，其中，过滤介质在第一端与第二 端之间沿轴向延伸，并在径向上从内表面延伸至外表面，密封凸缘在 轴向上变形.
11. 依据权利要求1所述装置，其中，端板是一种一体化模制塑 料结构。
12. —种可换式滤芯，其包括一个具有第一端与第二端的过滤介质；以及一个被接合到过滤介 质笫一端上的端板，所述端板具有 一个外周缘，一个通向过滤介质的开孔， 一个背向过滤介质延伸的密封构件， 被结合到端板上的密封构件， 向密封构件施加密封力的方法。
13. 依据权利要求12所述可换式滤芯，其中过滤介质采用一种环 形皱褶构型。
14. 依据权利要求12所述可换式滤芯，还包括有一个过滤头，其中密封构件接触一部分过滤头而形成密封。
15. 依据权利要求14所述可换式滤芯，其中，过滤头具有一个被接合到其自身上的插头，所述插头与密封构件相接触而形成密封。
16. 依据权利要求14所述可换式滤芯，其中，所述插头具有使其 自身固持在过滤头内的方法。
17. —种可换式液体滤筒，其包括 一个具有中空内部的过滤介质； 一个被接合到过滤介质上的端板，所述端板具有一个通向过滤介质的开孔， 一个邻近开孔的背向端板延伸的密封凸缘， 从端板处沿第一方向延伸的多个笫一周向外伸凸起， 从端板处沿第二方向延伸的多个笫二周向外伸凸起。
18. 依据权利要求17所述可换式液体滤筒，其中所述多个第一周 向外伸凸起是多个延伸至支臂末端并朝向过滤介质的第一支臂。
19. 依据权利要求17所述可换式液体滤筒，其中，所述多个第二 周向外伸凸起是多个第二支臂，所述多个笫二支臂从外周缘处延伸至外周缘之外的支臂末端，并背向第二端。
20. 依据权利要求17所述可换式液体滤筒，其中，所述可换式滤 芯是一种叠层盘式旁通滤芯，所述过滤介质具有多层盘式过滤介质。
21. 依据权利要求17所述可换式液体滤筒，还包括有一个具有侧 壁的外壳，所述侧壁限定了一个内腔，在所述侧壁一端还有一个开孔， 其中所述可换式滤芯被安置在外壳内，并且其第二端相对其笫一端来 说距离所述开孔更远，同时所述多个第一凸起还接触所述外壳。
22. 依据权利要求17所述可换式液体滤筒，还包括一个具有插头 的过滤头，其中密封构件与一部分插头相接触而形成密封。
全文摘要
某一实施例是一种独特的可换式滤芯。从以下说明及附图中可进一步了解到其余实施例、形式、目标、特征、优势、方面及益处。
文档编号B01D27/00GK101616723SQ200880005770
公开日2009年12月30日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年7月31日
发明者G·马尔戈恩, I·C·巴奇, J·B·夏普, K·C·索斯, K·R·施米茨, L·梅内 申请人:康明斯过滤Ip公司