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具有压铸整体式端板的可更换旋入式过滤器的制作方法

2022-02-22 07:09:38 来源:中国专利 TAG:
具有压铸整体式端板的可更换旋入式过滤器的制作方法

本申请要求印度临时专利申请第201941025839号的权益和优先权,该印度临时专利申请题为“Replaceable Spin-on Filter with Die Casted Unitary Endplate(具有压铸整体式端板的可更换旋入式过滤器)”并且在2019年6月28日提交,其全部公开内容据此通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及用于在内燃发动机系统中过滤流体的过滤器元件。

背景

在各种应用中,通常希望使被用于驱动和润滑内燃发动机的液体中的颗粒污染物的量最小化。颗粒污染物的量能够通过使液体通过过滤器元件或滤筒被降低,该过滤器元件或滤筒捕获被夹带在流体中的固体颗粒。

概述

本公开的一个实施例涉及旋入式滤筒组件(spin-on filter cartridge assembly)。旋入式滤筒组件包括壳体、过滤器元件和端板。该壳体限定了内腔。过滤器元件设置在内腔内并且包括过滤介质。端板联接到壳体并且与过滤介质密封地接合。端板将过滤器元件保持在内腔内。

本公开的另一实施例涉及旋入式滤筒组件的过滤器元件。过滤器元件包括过滤介质和端板。过滤介质包括被构造成过滤通过其中的流体的过滤介质。过滤介质包括第一侧和第二侧。端板与过滤介质密封地接合。端板包括内部流体通路和外部流体通路。内部流体通路被流体地联接到第一侧。外部流体通路与内部流体通路径向地间隔开并且外部流体通路流体地联接到第二侧。

本公开的又一实施例涉及过滤系统。该过滤系统包括过滤器头部和滤筒。滤筒包括壳体、过滤器元件和端板。壳体限定了内腔。过滤器元件设置在内腔内并且包括过滤介质。端板联接到壳体并且与过滤介质密封地接合。端板与过滤器头部接合并且端板联接到过滤器头部。

附图简述

在附图和下面的描述中阐述了一个或更多个实施方式的细节。根据说明书、附图和权利要求,本公开的其他特征、方面和优点将变得明显,其中:

图1是第一旋入式滤筒组件和过滤器头部的侧面剖视图;

图2是图1的再现,该再现的位置位于旋入式滤筒组件接合过滤器头部附近;

图3是图1的旋入式滤筒组件的端板的透视图;

图4是图3的端板的侧面剖视图;

图5是第二示例性旋入式滤筒组件的侧面剖视图;

图6是图5的旋入式滤筒组件的端板的透视图;

图7是图6的端板的侧面剖视图;

图8是第三示例性旋入式滤筒组件的下方透视图;

图9是图8的旋入式滤筒组件的上方透视图;

图10是第四示例性旋入式滤筒组件的下方透视图;

图11是图10的旋入式滤筒组件的上方透视图;

图12是第五示例性旋入式滤筒组件的分解透视图;和

图13是图12的旋入式滤筒组件的下方透视图。

将会意识到,一些或所有附图是出于说明目的的示意性表示。提供这些附图是为了说明一个或更多个实施方式,清楚地理解它们将不被用于限制权利要求的范围或含义。

详细描述

以下是与用于液体过滤系统的旋入式滤筒组件相关的各种概念和实施方式的更详细描述。上面介绍的和下面更详细讨论的各种概念可以以多种方式中的任何一种来实施,因为所描述的概念不限于任何特定的实施方式。提供具体的实施和应用的示例主要是出于说明的目的。

I.概述

内燃发动机系统需要清洁的流体源(例如,燃料、油等)以驱动和润滑发动机。未过滤的流体可能包括灰尘、金属颗粒和其他固体污染物,这些污染物能够损坏发动机部件(例如,喷油器、气缸环、活塞等)。为了保护发动机部件,内燃发动机系统可以包括过滤系统,该过滤系统过滤进入的和/或再循环的流体以在流体进入发动机之前去除任何固体物质。在一些实例中,过滤系统包括可更换旋入式滤筒,其可以被操作者和/或技术人员定期地更换以将过滤系统上的压差保持在合理的水平内。

旋入式滤筒可以包括各种部件,以促进旋入式滤筒与过滤器头部的接合和联接并且防止流体在旋入式滤筒的清洁侧和脏侧之间发生旁流(bypass)。例如,旋入式筒可以包括端板组件,该端板组件包括端盖、螺母板、固定器环、垫圈和/或其他部件。端板组件可以联接到旋入式滤筒的外壳(例如壳体),并且可以将过滤器元件保持(例如保存、固定等)在外壳内。端盖可以联接到过滤器元件的一端。螺母板可以通过垫圈与端板密封地接合,并且可以包括螺纹部分以将滤筒螺纹地联接到过滤器头部。垫圈可以使端盖与螺母板密封地接合,以防止流体流在滤筒的清洁侧和脏侧之间发生旁流。固定器环可以被焊接或以其他方式被联接到螺母板并且可以包括通道,密封构件可以被容纳在该通道中,以将固定器环密封地接合到过滤器头部,并且防止流体泄漏到旋入式滤筒周围的环境中。

由于在不同部件(例如过滤器元件)之间的高度变化,过滤器外壳可能需要是超大尺寸的,以确保对于过滤器外壳内的过滤器元件有足够的间隙。旋入式滤筒内一般来说需要弹簧以适应高度变化,并且弹簧用于确保在过滤器元件的端盖和螺母板之间的适当的压缩和密封(即确保在过滤器元件的端盖和螺母板之间的垫圈的适当的压缩)。在一些情况下,作用在过滤器元件上的流体压力限制了最大压差,该最大压差能够在不绕过过滤器元件的情况下跨过滤器元件被实现。在这些情况下,作用在过滤器元件上的流体压力克服弹簧力并且将垫圈与端盖和/或螺母板分离。

总体地参照附图,用于液体过滤系统的旋入式滤筒组件被示出。旋入式滤筒包括单件式端板,该端板将过滤器元件联接到液体过滤系统的(i)壳体外壳和(ii)过滤器头部两者。除了其他益处之外,端板的单件式结构消除了在过滤器元件和端板组件之间对单独的密封构件或垫圈的需要,从而一旦旋入式筒被安装到过滤器头部则防止脏流体绕过过滤器元件(例如,由于横跨过滤器元件的已增加的压降)。

端板设定过滤器元件相对于过滤器头部的位置并且包括多个外部流体通路,这些外部流体通路将脏流体从过滤器头部引导到过滤器元件的脏侧。端板还包括内部流体通路,其将清洁流体从过滤器元件的清洁侧引导回到过滤器头部中。端板将外部流体通路与内部流体通路流体地隔离,而不需要单独的垫圈和/或密封元件,从而最小化了由于压力升高而导致的在脏侧和清洁侧之间的流体旁流的风险。单件式端板还消除了对单独的弹簧的需要,该单独的弹簧被用于适应过滤器元件的高度变化并且保持过滤器元件和旋入式滤筒的其他部分之间的压缩。这也允许过滤器元件具有更大的制造公差范围,而不改变旋入式滤筒的性能特征(例如,跨旋入式滤筒的最大容许压降)。换句话说,因为单件式端板被直接地机械地连接到过滤器元件,所以端板设计最小化了在跨过滤器元件的较高压差时的旁流并且消除了在过滤器元件高度方面的微小变化可能导致的任何性能差异。此外,因为旋入式滤筒中的弹簧不是必需的,所以单件式端板也使旋入式滤筒(例如壳体/外壳)的整体尺寸最小化。

在一个实施例中,旋入式滤筒组件包括壳体、过滤器元件和端板。该壳体限定了内腔。过滤器元件设置在内腔内。端板成形为单个整体并且包括内部主体部分、外部主体部分和端盖部分。内部主体部分被构造成将旋入式滤筒组件螺纹地接合到过滤器头部。内部主体部分限定了内部流体通路。外部主体部分联接到内部主体部分,并且沿着相对于内部主体部分的中心轴线在至少部分地径向方向上与内部主体部分间隔开,以限定外部流体通路。内部流体通路通过内部主体部分与外部流体通路流体地隔离。外部主体部分联接到壳体。端盖部分联接到内部主体部分的远端并且与过滤器元件密封地接合。

II.示例性旋入式滤筒

图1是液体过滤液体过滤系统10的侧面剖视图。液体过滤系统10可以用于过滤被提供给内燃发动机的流体。流体可以是燃料、发动机油、液压油或另一种润滑剂。在图1的示例性实施例中,液体过滤系统10是用于柴油发动机的燃料过滤系统,该柴油发动机使用柴油燃料来驱动燃烧过程。液体过滤系统10构造成被安装在柴油发动机上,但是在各种示例性实施例中可以被安装在远离柴油发动机的地方。如图1所示出的,液体过滤系统10包括旋入式滤筒100。滤筒100联接到液体过滤系统10(例如,燃料过滤系统)的过滤器头部12。具体而言,滤筒100螺纹地联接到过滤器头部12。滤筒100包括圆柱形壳体102(即外壳)和过滤器元件104。在其他实施例中,壳体102的形状可以不同。壳体102包括具有开口端和封闭端的圆柱形侧壁。壳体102限定中空内部106,该中空内部106设定尺寸成在其中容纳过滤器元件104。

如图1所示出的,过滤器元件104包括圆柱形介质包108,该介质包108包括过滤介质110。在其他实施例中,介质包108的横截面形状可以不同。过滤介质110被构造成从流经的燃料中过滤颗粒物质,从而产生过滤流体(例如,清洁流体)。过滤介质110可以包括具有预定孔径的多孔材料。过滤介质110可以包括纸基过滤介质、纤维基过滤介质或类似物。过滤介质110可以打褶或被成形为另一种所期望的形状,以增加通过介质包108的流量,或者以其它方式改变过滤器元件104的颗粒去除效率。在图1的示例性实施例中,过滤器元件104被布置为具有外部脏侧和内部清洁侧的由外向内流动的过滤器元件104。在替代布置中,过滤器元件104是具有内部脏侧和外部清洁侧的由内向外的过滤器元件。待过滤的流体从过滤器元件104的脏侧流到过滤器元件104的清洁侧。过滤器元件104包括设置在下端114(例如,如在图1中所示出的底端、第一端等)的下端盖112,下端114与过滤器元件104密封地接合,以防止燃料在清洁侧和脏侧之间发生旁流。

如在图1中所示出的,滤筒100还包括端板200,该端板200被构造成将过滤器元件104与过滤器头部12密封地接合。端板200将滤筒100的各种功能部件集成在一起成为单个整体。例如,端板集成了典型端板组件的所有部件的功能,该典型端板组件包括过滤器元件端盖、螺母板、固定器环、弹簧和垫圈。如在图1中所示出的,端板200被接合并联接到介质包的上端116(例如,如图1所示的顶端、第二端等)并且将过滤器元件104相对于过滤器头部12固定在合适位置。换句话说,端板200防止过滤器元件104相对于过滤器头部12在沿着基本上平行于过滤器元件104的中心轴线118的方向上移动。在图1的示例性实施例中,端板200由单件材料(例如,诸如铝、钢等金属)铸造(例如,压铸)或以其他方式成形。在其他实施例中,端板由塑料材料模制或以其他方式成形。还是在其他实施例中,端板包括不同材料的组合,这些材料被一体地成形为单个整体部件。

如本文所使用的,“一体地成形为单个整体部件/单个整体/单个整体结构”是指被成形作为单个集成件的部件,或者由多个件成形的部件,该多个件在不损坏或破坏该部件的情况下是彼此密不可分的。例如,该部件可以由单件材料模制或以其他方式被成形为单个部件,该单个部件不是通过联接单独成形部件而成形。在多个件被使用的其他示例中,“一体地成形”部件可以是包覆成型的部件,诸如由塑料材料制成的端盖,该塑料材料被包覆成型到金属螺母板上,使得端盖在不破坏该部件的情况下不能与螺母板分离。

图2是液体过滤系统10的在滤筒100和过滤器头部12之间的界面附近的放大视图。端板200与介质包108的上端116密封地接合(例如,通过环氧树脂、胶水或其他合适的粘合剂产品)。换句话说,端板200被直接地机械地连接到上端116,并且在上端116处将过滤器元件104的清洁侧相对于过滤器元件104的脏侧密封。例如,介质包108的上端116可以被封装到端板200中(例如,通过可固化树脂),使用粘合剂产品被结合到端板200,或者以其他方式与端板200密封地接合。端板200还螺纹地联接到过滤器头部12。密封构件202(例如,垫圈等)被夹在或以其他方式被设置在端板200的上表面204和过滤器头部12的下表面14之间。密封构件202被压缩在上表面204和下表面14之间,并且密封抵靠端板200的上表面204和过滤器头部12的下表面14两者,以防止脏燃料泄漏到滤筒100周围的环境中。滤筒100还包括第二密封构件120(例如,O形环等),其被夹在或以其他方式被设置在端板200和壳体102之间的环形间隙中。第二密封构件120在壳体102和端板200之间被径向地压缩,以防止流体泄漏到滤筒100周围的环境中。

图3和图4分别是端板200的透视图和侧面剖视图。端板200包括内部主体部分206、外部主体部分208和端盖部分210。内部主体部分206被构造成将滤筒100连接到过滤器头部12(还参见图2)。内部主体部分206包括螺纹部分212,其相对于端板200的中心轴线118以基本上平行的定向延伸。螺纹部分212包括通孔开口214,该通孔开口214穿过内部主体部分206从内部主体部分206的上端延伸到内部主体部分206的与上端相对的下端。螺纹部分212还包括沿着通孔开口214的内表面延伸的螺纹界面。

外部主体部分208被构造成将过滤器元件104联接到壳体102,并且将端板200与壳体102的靠近壳体102的开口端的内表面密封地接合(见图1和图2)。如在图3和图4所示出的,外部主体部分208在相对于端板200的中心轴线216的径向方向上与内部主体部分206间隔开。内部主体部分206相对于外部主体部分208以基本上同轴的布置被设置在外部主体部分208内。如在图4中所示出的,内部主体部分206的上表面211与外部主体部分208的上表面213大致共面(例如齐平等)。内部主体部分206延伸通过外部主体部分208,并且轴向地突出成超出外部主体部分208的下端,使得内部主体部分206的轴向高度207大于外部主体部分208的轴向高度209。内部主体部分206联接到多个延伸件218并且由多个延伸件218支撑,该多个延伸件218在内部主体部分206和外部主体部分208之间径向地延伸(例如,相对于端板200的中心轴线216基本上径向地延伸)。

端盖部分210被构造成将介质包108联接到端板200,并且密封地接合介质包108(见图2)以防止流体在过滤器元件104的清洁侧和过滤器元件104的脏侧之间发生旁流。这样,端盖部分210可以被认为是过滤器元件104的整体部分。如在图4中所示出的,端板200的端盖部分210在靠近内部主体部分206的远端220(例如,如在图4中所示出的底端、下端等)的中间位置处与内部主体部分206接合并且联接到内部主体部分206。端盖部分210包括远离远端220径向地延伸的环形部分222(例如环形壁等)和从环形部分222的下表面沿着轴向方向远离外部主体部分208(例如,如在图1和图2中所示出的远离过滤器头部12并且朝向壳体102的封闭端)延伸的轴向延伸部224。轴向延伸部224被设置成沿着环形部分222的外部周界边缘,并且沿着外部周界边缘在圆周方向上延伸。如图4所示,环形部分222和轴向延伸部224一起限定了面向下的“U”形凹陷区域226,该凹陷区域226设定尺寸成在其中容纳介质包108的上端。端盖部分210的环形部分222与外部主体部分208间隔开,在它们之间限定间隙(即在环形部分222的上表面和外部主体部分208的下表面之间的间隙)。该间隙是远离内部主体部分206径向地延伸的环形通道228。

如在图3和图4中所示出的,内部主体部分206的通孔开口214(例如,螺纹部分212)限定了内部流体通路,该内部流体通路被构造成将清洁燃料从过滤器元件104的清洁侧引导回到过滤器头部12中(也参见图1和图2)。内部主体部分206和外部主体部分208之间的径向间隙限定了沿着轴向方向在内部主体部分206和外部主体部分208之间延伸的多个外部流体通路230。外部流体通路230与内部流体通路(例如,通过内部主体部分206的通孔开口214)流体地分离(例如,隔离等)。通过在内部主体部分206和外部主体部分208之间的延伸件218,各个外部流体通路230至少部分地彼此分离。在图3的实施例中,端板200包括四个延伸件218,延伸件218限定了四个外部流体通路230,该外部流体通路230在内部主体部分206和外部主体部分208之间沿着圆周方向以大致相等的间隔被隔开。在其他实施例中,端板200可以包括附加的或更少的外部流体通路230。

如在图2中所示出的,从过滤器头部12进入滤筒100的脏燃料被分配到外部流体通路230中,外部流体通路230在内部主体部分206和外部主体部分208之间沿着轴向方向(例如,如在图2中所示出,相对于端板200和过滤器元件104的中心轴线118以基本上平行的定向,垂直地向下)引导燃料,并且然后径向地向外穿过在外部主体部分208和端盖部分210之间的环形通道228,并且进入过滤器元件104的脏侧和壳体102之间的环形空间。内部主体部分206的外壁和端盖部分210的环形部分222一起阻止流体在过滤器元件104的清洁侧和脏侧之间发生旁流。

如在图4中所示出的,端板200包括多个通道(例如,凹槽、凹陷区域等),该多个通道包括设置在端板200的上表面204中的上部通道234、设置在外部主体部分208的外表面238(例如,径向面向外的表面)中并且沿着外部主体部分208的周界周向地延伸的第一外部通道236、以及设置在外表面238中、位于第一外部通道236下方的第二外部通道240。在图4的示例性实施例中,上部通道234被设置在外部主体部分208的上表面中,使得上部通道234被径向地定位在内部主体部分206的通孔开口214和外部流体通路230之外并且使得上部通道234定位成基本上围绕内部主体部分206的通孔开口214和外部流体通路230。如在图2中所示出的,上部通道234和第二外部通道240设定尺寸成在其中容纳密封构件(例如,密封元件、O形环、垫圈等)以防止燃料从滤筒100泄漏到周围环境中(见图2)。第一外部通道236被构造成接收壳体102的波纹部分122(例如,弯曲部分、凸缘等),从而将端板200和过滤器元件104联接到壳体102(并且将过滤器元件104相对于壳体102固定在合适位置)。

在图1和图2的示例性筒中所示出的特征的组合不应被认为是限制性的,并且在不脱离本文公开的创造性概念的情况下,多种替代是可能的。例如,图5是另一示例性旋入式滤筒300的侧面透视图。图5的筒300被构造成与透明碗或其他透明的、部分透明的或半透明的容器接合(例如螺纹地接合),该容器接收从筒300分离的水。与图1-4的滤筒100一样,图5的筒300也包括单件式端板400,该单件式端板400被构造成将过滤器元件304密封地接合到过滤器头部,并且将过滤器元件304螺纹地联接到过滤器头部。图6和图7示出了与滤筒300的其他部件分离的端板400。类似于图3和图4的端板400,图6和图7的端板400包括内部主体部分406、和外部主体部分408以及端盖部分410。内部主体部分406包括限定内部流体通路414的通孔开口。外部主体部分408限定多个外部流体通路430(即外部通道等),每个外部流体通路与内部流体通路414流体地分离(例如,隔离)。外部流体通路430至少部分地由多个圆形开口442限定,该圆形开口442相对于端板400的中心轴线416以基本上平行的定向延伸通过端板400的上表面404。在各种示例性实施例中,开口442的形状、尺寸、数量和布置可以不同。

如在图6和图7中所示出的,端板400的外部主体部分408包括外部凸缘444,该外部凸缘444被设置在外部主体部分408的外部周界边缘上,并且从外部周界边缘轴向地向上延伸。凸缘444限定了外部通道440(见图7),该外部通道440设定尺寸成在其中容纳密封构件以将端板400密封地接合到壳体302的内表面(见图5)。如在图5中所示出的,外部主体部分408的上表面和凸缘444一起限定凹陷区域446(例如,通道等),该凹陷区域446设定尺寸成在其中容纳过滤器头部16。壳体302与外部主体部分408接合并联接到外部主体部分408,以将过滤器元件304保持在壳体302内。特别地,壳体302的上部周界边缘环绕凸缘444或以其他方式围绕凸缘444成形,以将外部主体部分408联接到壳体302并且将过滤器元件304保持在壳体302内。

如在图6-7所示出的,外部主体部分408联接到内部主体部分406,该内部主体部分406将外部主体部分408连接到端盖部分410。外部主体部分408与端盖部分410被轴向地间隔开,以在其间限定环形通道428。外部主体部分408还通过多个支撑构件448联接到端盖部分410,该支撑构件448接合内部主体部分406的外表面并且从内部主体部分406穿过环形通道428径向地向外延伸。支撑构件448是将外部主体部分408的下表面联接到端盖部分410的上表面的径向支撑壁。支撑构件448向外延伸超出外部流体通路430,使得支撑构件448的外径大于外部流体通路430的外部径向位置。在其他实施例中,支撑构件448的径向位置可以不同。在图6和图7的实施例中,端板400包括四个支撑构件448,该四个支撑构件448沿着圆周方向以大致相等的间隔被隔开。在其他实施例中,端板400可以包括附加的或更少的支撑构件448和/或在相邻支撑构件448之间的间距可以不同。

如在图5中所示出的,脏流体124(例如燃料)通过外部流体通路430从过滤器头部16进入筒300。脏流体124穿过环形通道428并且进入壳体302和过滤器元件304之间的环形间隙。脏流体124然后穿过过滤器元件304并且被过滤器元件304过滤,并且然后作为清洁流体126通过内部流体通路414(例如,沿着轴向方向)返回到过滤器头部16。

图8和图9示出了第三示例性旋入式滤筒500的透视图。像本文描述的其他实施例一样,筒500包括端板600,端板600具有减少的数量的组件部件。端板600被设置在介质包508的第一端处。筒500还包括封闭端盖509(例如模切端盖),封闭端盖509设置在介质包508的第二端处并且与第二端密封地接合以防止穿过第二端流动。如在图8和图9中所示出的,端板600包括压铸端盖部分610(例如,如在图8中所示出的上部部分)、螺母板650和固定器652。螺母板650限定了在沿着螺母板650的中心位置处的内部流体通路614和与内部流体通路614径向地间隔开的开口528。介质包508被至少部分地嵌入端盖部分610。端盖部分610由塑料材料制成,该塑料材料被包覆成型到固定器652和螺母板650中的至少一个上。在图8-9的第三示例性旋入式滤筒500中,端盖部分610通过在螺母板650中的开口528被包覆成型到螺母板650上,该开口528与端板600中的外部流体通路628对齐和/或部分地限定端板600中的外部流体通路628。端盖部分610可以延伸通过开口528并且延伸到螺母板650的相对表面上(例如,螺母板650的背离过滤器元件504的表面),使得螺母板650被“夹在”或以其他方式被设置在端盖部分610的靠近外部流体通路628的不同部分之间。端盖部分610延伸通过开口528并且限定外部流体通路628,该外部流体通路628与开口528的中心轴线是基本上同心的。在一些实施例中,在螺母板650中的开口528是超大尺寸的,以适应由于端盖部分610的包覆成型塑料造成的在直径方面的损失。在其他实施例中,端盖部分610可以被包覆成型到螺母板650的另一部分上。

固定器652被焊接(例如,点焊)或以其他方式被联接到螺母板650的下表面654,该下表面654背离端盖部分610和过滤器元件504。固定器652可以在端盖部分610联接到螺母板650之前或之后联接到螺母板650。如在图8中所示出的,固定器652限定了通道656(例如,凹槽、凹陷区域等),该通道656设定尺寸成在其中容纳密封构件(例如垫圈、O形环等)以将筒500与过滤器头部密封地接合。

图10-11示出了第四示例性旋入式滤筒700的透视图。筒700包括具有端盖部分810(例如,如图10所示的上部部分)的端板800和螺母板850。与图8和图9的实施例不同,图10和图11的固定器元件通过端盖部分810被成形在螺母板850上,这样则不需要单独的固定器。端盖部分810可以被包覆成型到螺母板850上,并且至少部分地延伸到螺母板850的开口856中,如参照图8和图9所描述的。此外,来自端盖部分810的塑料材料被引导(例如,模制)通过螺母板850上的圆周槽858以形成固定器,从而消除了将固定器联接到螺母板的单独焊接或成形操作的需要。端盖部分810的材料穿过圆周槽858并且到达螺母板850的下表面852上,该下表面852背离端盖部分810和过滤器元件704。在包覆成型操作期间,单独的模具可以被定位成邻近圆周槽858以形成通道854(例如,如图10所示的面向下的通道、凹槽、基本上“U”形的凹陷区域等)。通道854设定尺寸成在其中容纳密封构件以将筒700与过滤器头部密封地接合。

图12和图13示出了第五示例性旋入式滤筒900。筒900包括端板1000,端板1000包括内部主体部分1006和联接到内部主体部分1006的外部主体部分1008。如在图12中所示出的,外部主体部分1008限定了圆柱形凹陷部分1050(例如,内部空间等),该圆柱形凹陷部分1050设定尺寸成在其中容纳内部主体部分1006,使得内部主体部分1006被设置在外部主体部分1008内并且基本上被外部主体部分1008包围。如在图12中所示出的,内部主体部分1006的上壁1064被设置成在外部主体部分1008的上表面1060(例如,面向轴向端部表面)之内(即,凹陷到上表面1060下方),以限定凸台1066。凸台1066和上壁1064一起限定了凹陷区域1068,该凹陷区域1068设定尺寸成在其中容纳过滤器头部。在一些实施例中,凸台1066设定尺寸成密封地接合过滤器头部以防止流体泄漏到滤筒900周围的环境中。

如在图12所示出的,内部主体部分1006还包括连接构件1070,该连接构件1070将筒900可拆卸地联接到过滤器头部。连接构件1070是圆柱形延伸部,其以与上壁1064基本上同轴的布置被设置在沿着上壁1064的中心位置处。连接构件1070轴向地远离上壁1064并远离过滤器元件904延伸。连接构件1070包括头部部分1072,头部部分1072被设置在连接构件1070的上端处并且与上壁1064间隔开。头部部分1072限定了远离连接构件1070的中心轴线(例如,中心轴线918)径向地延伸的凸台1074。过滤器头部可以包括闩锁、夹子或其他连接机构,其被设计成抓住头部部分1072以将筒900可拆卸地接合到过滤器头部。

如在图12中所示出的,端板1000的端盖部分1016与外部主体部分1008(例如,下壁1054)被一体地成形为单个整体。端盖部分1016密封地接合到介质包908的轴向端部。外部主体部分1008还包括与下壁1054(例如,端盖部分1016)被一体地成形的中心管1076。中心管1076是被设置在沿着下壁1054的中心位置处的圆柱形延伸部(例如,中空圆柱形管)。中心管1076远离下壁1054并且朝向过滤器元件轴向地延伸。中心管1076设定尺寸成被容纳在介质包908的中空内部部分1078中,以提供抵抗压缩载荷的结构支撑(例如,由于与通过介质包908的流体流动相关的跨介质包908的压降)。中心管1076是穿孔的,以允许流动穿过中心管1076并且从介质包908的清洁侧返回到端板1000。

如在图12和图13中所示出的,端板1000包括(例如,限定)三组开口,以控制流体流入和流出筒900(例如,流入和流出过滤器头部)。第一组(例如,多个)开口1052(例如,圆孔)设置在外部主体部分1008的下壁1054上,并且被构造成向介质包908(例如,如在图12和图13中所示出的圆柱形介质包908)的脏侧提供流体(例如,燃料)。第一组开口1052被定位成比介质包908更远离(例如,在更大的径向距离处)滤筒900的中心轴线918并且轴向地延伸穿过下壁1054,使得穿过第一组开口1052的流体从端板1000洒落到介质包908和壳体外壳(未示出)之间的环形空间中。如在图13中所示出的,第一组开口1052被布置成沿着圆周方向。第一组开口1052被再分为四个独立的小组,这些小组沿着下壁1054的周界以大致相等的间隔被隔开。每个小组包括多个第一组开口1052,这些开口彼此被大致等间距地隔开。如在图13所示出的,在每个小组内的相邻开口1052的间距不同于(例如,小于)相邻小组之间的间距。在其他实施例中,第一组开口1052中的每一个开口沿着下壁1054的周界被大致等间距地隔开。

第二组开口1056(例如,圆孔)设置在外部主体部分1008的圆周壁1058(例如,径向面向外的表面)上。第二组开口1056是沿着下壁1054的外部周界以大致相等的间隔沿着圆周壁1058设置。圆周壁1058远离下壁1054轴向地延伸,从下壁1054向上延伸并且远离介质包908。第二组开口1056设置在沿着圆周壁1058的中间位置(例如,中心位置等),大约在下壁1054和圆周壁1058的上表面1060(例如,轴向端部表面)之间的中途。第二组开口1056中的每一个开口相对于筒900的中心轴线918沿着基本上径向方向延伸穿过圆周壁1058。在图12和图13的实施例中,第二组开口1056通过外部主体部分1008的内表面和内部主体部分1006的外表面之间的中空区域流体地联接到第一组开口1052。第二组开口1056被构造成将液体从过滤器头部(未示出)引导至第一组开口1052。如在图12中所示出的,圆周壁1058限定了延伸横跨第二组开口1056的通道1080(例如凹槽),以帮助分配在第二组开口1056之间的流动。圆周壁1058还包括位于通道1080上方和下方的凹槽1082。凹槽1082设定尺寸成在其中容纳密封构件,以密封地接合壳体(未示出)和/或过滤器头部,和防止液体旁流到筒900的清洁侧以及防止流体泄漏到筒900周围的环境中。

如在图12中所示出的,第三组开口1062设置在内部主体部分1006的上壁1064上。第三组开口1062中的每一个开口相对于筒900(和端板1000)的中心轴线918沿着基本上轴向的方向延伸穿过上壁1064。第三组开口1062流体地联接到由中心管1076限定的流动通道(例如,由中心管1076的中空部分限定并且通向介质包908的清洁侧的流动通道,至少部分地被第一组开口1052包围的中心开口)并且可以被构造成从介质包908的清洁侧向过滤器头部提供清洁燃料。内部主体部分1006可以限定中空内部空间,该中空内部空间将流动通道与第三组开口1062流体地联接。这样,内部主体部分1006可以沿着下壁1054靠近中心管1076密封地接合外部主体部分1008。如图12所示,第三组开口1062被布置成四个小组,每个小组具有沿着上壁1064的圆周方向延伸的多个开口1062。这些小组沿着上壁1064的周界以大致相等的间隔被隔开。每个小组被设置在在中心轴线918和上壁1064的外部周界边缘之间的中间径向位置处。类似于第一组开口1052,在每个小组内的第三组开口1062的相邻开口1062之间的间距不同于(例如,小于)相邻小组之间的间距。在其他实施例中,第三组开口1062的间距、数量和/或布置可以不同。

本文描述的各种示例性实施例的旋入式滤筒组件提供了优于现有设备的若干优点。该筒可以包括单件式端板,该单件式端板被设计成使得筒中使用的部件的总数最小化。端板被构造成将过滤器元件联接到该筒的壳体和液体过滤系统的过滤器头部两者。端板将过滤器元件相对于壳体固定在合适的位置并且引导流体流入和流出过滤器元件和过滤器头部。除其他益处之外,端板消除对垫圈的需要,该垫圈一般来说是必需的以将过滤器元件密封到旋入式筒的端板组件,并且将过滤器元件的脏侧与清洁侧流体地隔离。此外,因为端板与过滤器元件的介质包密封地接合,所以端板消除对弹簧的需要以保持过滤器元件与筒的其他部分处于压缩状态。端板的构造还允许筒在比使用弹簧和垫圈所能够实现的更高的压差的情况下运行。

尽管本说明书包含很多特定的实施方式细节,但这些不应被解释为对可要求保护内容的范围的限制,而是解释为对特定实施方式所特有的特征的描述。本说明书中在不同的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以组合地实施于单个实施方式中。相对地,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以分别地实施于多个实施方式中或以任何合适的子组合来实施。而且,尽管以上可能将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护,但是在某些情况下,所要求保护的组合中的一个或更多个特征可以从组合中去除,并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

如在本文中所使用的,术语“大致”、“基本上”和类似的术语旨在具有与本公开的主题所属的领域中普通技术人员所常见和接受的使用一致的广泛含义。查阅本公开的本领域的技术人员应当理解,这些术语旨在允许对所描述和要求保护的某些特征的描述,而不将这些特征的范围限制到所提供的精确的数值范围。因此,这些术语应被解释为指示所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或改变被认为在如所附权利要求中所述的、本发明的范围内。

如本文所使用的术语“联接”和类似的意味着两个构件直接或间接地彼此接合。这种接合可以是静态的(例如永久的)或可移动的(例如,可移除或可释放的)。这样的接合可以通过两个构件,或者两个构件和任何另外的中间构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彼此附接来实现。

术语“或”以其包含性的意义(而不是排他性的意义)使用,使得当被使用时,例如用于连接一系列元素时,术语“或”意味着该系列中的一个、一些或所有元素。除非特别地另外说明,否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”之类的连接性语言在上下文中被理解为通常用于表达项目、术语等可以是X、Y、Z,X和Y,X和Z,Y和Z,或者X、Y和Z(即X、Y和Z的任意组合)。因此,除非另有说明,这种连接性语言通常并不旨在意味着某些实施例要求X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个,每个都存在。

值得注意的是,在各种示例性实施方式中所示的系统的构造和布置仅是说明性的,而在特征方面不是限制性的。在所描述的实施方式的精神和/或范围内的所有改变和修改都希望受到保护。应当理解,一些特征可以不是必须的,并且缺少不止一个特征的实施方式可以被认为在本申请的范围内,该范围由所附权利要求限定。当语言“部分”被使用时,该项目可以包括一部分和/或全部项目,除非特别相反地声明。

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