專利名稱：濾清器濾筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本揭示案大體上涉及濾清領(lǐng)域，且更明確地說，涉及供濾清系統(tǒng)(例如燃油濾清 系統(tǒng))中使用的濾清器濾筒。
背景技術(shù)：
濾清器濾筒在許多不同技術(shù)中用于對流體進(jìn)行濾清。濾清器濾筒的一個實例是燃 油濾清系統(tǒng)中所使用的燃油濾清器濾筒。濾清器濾筒可構(gòu)造有單個濾清媒介，或具有多個濾清媒介，例如使用安置在外濾 清媒介內(nèi)部的內(nèi)濾清媒介的濾清器套濾清器(filter-in-filter)設(shè)計。濾清器套濾清器 設(shè)計可在較寬的燃油界面值范圍內(nèi)提供較高的微粒濾清效率和較高的燃油/水分離度。

發(fā)明內(nèi)容
濾清器濾筒用于濾清流體，例如燃油、潤滑劑、水和其它液體，以及空氣。濾清器濾 筒的許多不同用途是可能的。舉例來說，在一個實施例中，濾清器濾筒可用于“沒有濾清器 則不運轉(zhuǎn)”的濾清系統(tǒng)中，所述濾清系統(tǒng)檢驗濾清器濾筒存在以預(yù)防對燃油噴射器、相關(guān)聯(lián) 的燃油組件等的損害以及引擎失靈。在此濾清系統(tǒng)中，如果未安裝有濾清器濾筒，那么完全 阻止燃油流到引擎，或準(zhǔn)許不足以允許引擎操作的量的燃油流到引擎，且需要使用經(jīng)適當(dāng) 設(shè)計的濾清器濾筒，以便準(zhǔn)許足夠的燃油流動用于引擎操作。在本文所描述的實施例中，濾清器濾筒是具有內(nèi)濾清器和外濾清器的濾清器套濾 清器設(shè)計。所述濾清器濾筒設(shè)計有與所述濾筒安裝于其中的濾清器外殼的蓋嚙合的特征， 使得所述蓋連接到所述濾筒。因此，所述濾筒連接到所述蓋，以促進(jìn)所述濾筒的安裝和移 除?；蛘?，允許與所述蓋的嚙合的所述相同特征準(zhǔn)許用戶在安裝和移除期間手動抓取所述 濾筒，使得所述濾筒可在不具有帶附接特征的蓋的情況下使用。所述濾清器濾筒還經(jīng)設(shè)計以允許在所述外濾清器內(nèi)使用較長的內(nèi)濾清器。較長的 內(nèi)濾清器增加了可用于濾清流體的濾清媒介的量。在一個實施例中，所述濾清器濾筒包含外濾清器，其具有第一濾清媒介，其具 有上端和底端；第一端板，其連接到所述第一濾清媒介的上端；以及第二端板，其連接到所 述第一濾清媒介的底端，所述外濾清器包含中心軸。第一端板包含大體上圓形的水平板以 及從所述水平板向下延伸的凸緣。所述水平板和所述凸緣界定開口區(qū)域，且所述水平板具 有徑向延伸經(jīng)過所述凸緣以界定唇緣的邊緣。所述唇緣準(zhǔn)許連接到蓋上的合適特征，且允 許手動抓取濾筒。濾清器濾筒還包含內(nèi)濾清器，其具有第二濾清媒介，其具有上端和底端；第一端板，其連接到所述第二濾清媒介的上端；以及第二端板，其連接到所述第二濾清媒介 的底端。第二濾清媒介安置在第一濾清媒介內(nèi)，且內(nèi)濾清器的第一端板和內(nèi)濾清器的上端 安置在開口區(qū)域內(nèi)。濾清器外殼蓋可包含多個彈性指狀物，其從所述濾清器外殼蓋向下突出，以在相 應(yīng)的位置與外濾清器的第一端板上的唇緣嚙合，以便允許蓋到外濾清器的連接。


圖1是在濾清器外殼中包含濾清器濾筒的濾清器組合件的截面圖。圖2是蓋被移除以展示外殼的內(nèi)部的濾清器外殼的透視圖。圖3是濾清器濾筒的詳細(xì)橫截面圖。圖4是外濾清器上端板的橫截面圖。圖5是內(nèi)濾清器上端板的透視圖。圖6A和圖6B分別是內(nèi)濾清器下端板的透視圖和側(cè)視橫截面圖。圖7是外濾清器下端板的橫截面圖。圖8是展示蓋上的嚙合唇緣的指狀物的特寫詳細(xì)視圖。
具體實施例方式2007年7月19日申請且標(biāo)題為“具有限流閥的立管和濾清器濾筒(Standpipe With Flow Restriction Valve,and Filter Cartridge) ” 的第 11/780，176 號美國專利申 請案中的揭示內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。圖1說明濾清器組合件10，例如燃油濾清器組合件，其既定對流體(例如柴油) 進(jìn)行濾清，且在流體到達(dá)受保護(hù)系統(tǒng)(例如燃油噴射泵和燃油噴射器)之前，將水從流體中 移除。此描述內(nèi)容在下文中將把所述流體描述為燃油。然而，將認(rèn)識到，本文所描述的概念 可用于其它流體。另外，在適當(dāng)?shù)那闆r下，本文所描述的概念可用于將除水之外的污染物從 流體中移除。而且，在適當(dāng)?shù)那闆r下，本文所描述的概念中的一者或一者以上可應(yīng)用于對其 它類型的流體(例如潤滑劑、水和其它液體，以及空氣)進(jìn)行濾清的其它類型的濾清器組合 件。組合件10包含濾清器外殼12，其經(jīng)設(shè)計以將濾清器濾筒14接納在其中，以對流體 進(jìn)行濾清。濾清器外殼12包含外殼主體，其具有側(cè)壁16和端壁18。側(cè)壁16和端壁18界 定濾清器濾筒空間20，其足夠大以將濾清器濾筒14接納在其中，其中端壁18形成空間20 的封閉端。外殼主體具有大體上與端壁18相對的開口端，其中開口端在使用中由封閉空間 20的蓋22封閉。外殼主體還包含入口開口 24 (圖2)，待濾清的燃油穿過所述入口開口 24 進(jìn)入空間20 ；以及出口 26 (將其說明為從端壁18延伸)，燃油穿過出口 26到達(dá)引擎。將認(rèn) 識到，濾清器外殼12可具有除本文所描述的配置之外的其它配置。呈立管30的形式的流體通道部件緊固到端壁18，且朝開口端和帽22向上延伸到 空間20中。在所說明的實施例中，立管30從其連接到端壁18的端部32到其尖端為大體 上中空的，從而界定內(nèi)部流道36。流道36與出口 26連通，使得進(jìn)入立管30的燃油可從立 管流動且進(jìn)入到達(dá)引擎的出口 26中。立管30安置在外殼12中，外殼12具有中心軸A-A。 在一些實施例中，外殼12的軸A-A可不在外殼的正中心。
立管30可具有若干橫截面形狀，例如橢圓形或圓形。第6，884，349號美國專利中 和第11/780，176號美國專利申請案中揭示橢圓形立管的實例。限流閥50安置在立管30的尖端處，以控制燃油流入立管中。閥50可在未安裝濾 清器濾筒14時或在安裝了不正確的濾清器濾筒時阻止燃油流入立管中。當(dāng)安裝了濾清器 濾筒14或其它經(jīng)適當(dāng)設(shè)計的濾清器濾筒時，濾清器濾筒經(jīng)設(shè)計為以使閥不阻止燃油流入 立管中的方式與閥相互作用。第6，884，349號美國專利中和第11/780，176號美國專利申 請案中揭示以此方式操作的閥的實例。參看圖1到圖3，將濾清器濾筒14說明為具有內(nèi)濾清器60和外濾清器62的濾清 器套濾清器類型。內(nèi)濾清器60經(jīng)設(shè)計以在濾筒14的組裝期間與外濾清器62搭扣配合連 接以形成一體式單元。內(nèi)濾清器60包含濾清媒介環(huán)64 ；上端板66，其緊固到媒介64的上端；以及下端 板68，其緊固到媒介64的底端。同樣，外濾清器62包含濾清媒介環(huán)70 ；上端板72，其緊 固到媒介70的上端；以及下端板74，其緊固到媒介70的底端。端板66、68、72、74由合適 的材料(例如塑料)形成。燃油中可能包含不同形式的水，包含自由水(例如小水滴)和乳化水。優(yōu)選的是， 濾清媒介70經(jīng)設(shè)計以使得當(dāng)燃油從外部進(jìn)入濾清器時，自由水最初被去除。自由水無法滲 透媒介70，且實質(zhì)上保留在濾清器外部。媒介70還聚結(jié)大多數(shù)乳化水，并使現(xiàn)已聚結(jié)的水 與燃油分離。媒介70還將軟性和固體污染物從燃油去除。水(比燃油重)沉到濾清器濾 筒14的底部，且通過開口排到外殼12的基座處的水收集區(qū)域。到燃油與媒介64接觸時， 大部分水已被分離，且在燃油進(jìn)入濾清器濾筒的中心之前，媒介64將微粒從燃油濾除。媒 介64還將剩余的水從燃油去除，且防止水進(jìn)入媒介64。經(jīng)濾清的燃油接著進(jìn)入立管30，且 流到出口 26，通向下游的受保護(hù)組件，例如燃油泵。濾清媒介64的外側(cè)通常面向濾清器62的濾清媒介70的內(nèi)部，其中媒介環(huán)64的 內(nèi)側(cè)界定濾清器濾筒14的干凈或經(jīng)濾清燃油側(cè)，且媒介70的外側(cè)界定臟污或未經(jīng)濾清燃 油側(cè)，借此濾清器濾筒經(jīng)配置以用于從外側(cè)進(jìn)來的流。在適當(dāng)?shù)那闆r下，本文所描述的概念 可應(yīng)用于從內(nèi)側(cè)出去類型的流的濾清器濾筒。如圖3和圖4中所說明，上端板72包含第一大體上圓形的水平板80。凸緣82從 板80向下延伸，且大體水平的環(huán)84在凸緣82的端部中間連接到凸緣82，且從所述凸緣向 外延伸。環(huán)84的底表面(例如)使用粘合劑或使用熱量以將環(huán)84熔合到濾清媒介來合適 地附接到濾清媒介70的上端。板80和凸緣82界定如圖3中所示接納內(nèi)濾清器60的端部的中空區(qū)域86。這允 許使用較長的內(nèi)濾清器來增加用于濾清的濾清媒介的量。可變型筋條88連接到區(qū)域86內(nèi) 的端板72的內(nèi)部，在板80的內(nèi)部表面與凸緣82的內(nèi)部表面之間延伸。當(dāng)內(nèi)濾清器60安 裝到外濾清器62中時，上端板66嚙合筋條88。繼續(xù)的安裝導(dǎo)致筋條88破碎，從而確保上 端板66與上端板72之間的緊密的徑向和軸向連接，以防止組裝濾清器60和62時，濾清器 60的上端與上端板72之間的相對軸向和徑向移動。這防止組裝濾清器60、62之后內(nèi)濾清 器與外濾清器之間的相對軸向和徑向運動。相對運動可導(dǎo)致有時被察覺為低質(zhì)量濾清器的 喀啦噪聲。然而，如下文將描述，內(nèi)濾清器60可相對于外濾清器62旋轉(zhuǎn)。參看圖1、圖4和圖8，板80的邊緣延伸經(jīng)過凸緣82以形成圓周唇緣90。提供用于經(jīng)由端板72將蓋22連接到濾清器濾筒14的機構(gòu)。明確地說，多個彈性指狀物92從蓋 22向下突出。每一指狀物92包含放大端94，指狀物92借助于放大端94搭扣配合在唇緣 90上。端部94包含有角度偏斜表面95，其在將蓋22連接到濾筒14時嚙合唇緣90，以致使 指狀物92徑向偏斜以完全離開唇緣90。蓋22還包含內(nèi)部螺紋(未圖示)，其與形成于側(cè) 壁16的上端的外部螺紋(未圖示)嚙合，蓋22可借助于所述外部螺紋旋擰到外殼主體上。在使用中，在濾清器濾筒14插入到外殼中之前，濾清器濾筒14可連接到蓋22，其 后蓋22旋擰到側(cè)壁16上。指狀物92可相對于唇緣90的外邊緣滑動，以允許蓋22相對于 上端板72而旋轉(zhuǎn)?；蛘?，濾筒14可首先安裝在外殼中，且其后蓋22經(jīng)由指狀物92連接到 濾筒，且蓋22旋擰到壁16上。通過擰松所述蓋且從外殼一起提起蓋和濾筒14，來進(jìn)行蓋 22的移除。隨著蓋22向上提起，指狀物92的端部94嚙合唇緣90，從而導(dǎo)致濾筒14也被 向上提起。接著可通過手動使指狀物92的端部向上偏斜以從唇緣90脫離，來從蓋22移除 濾筒14。如果需要的話，可將把手附接到板80的上表面，以促進(jìn)濾筒14的操縱，例如將濾 筒從外殼提起。然而，唇緣90還提供用以允許用戶抓住濾筒14且將其從外殼提起的構(gòu)件。 因此，把手是任選的。轉(zhuǎn)向圖3和圖5，內(nèi)濾清器60的上端板66包含大體上圓形的水平板110。板110 包含周邊部分112，其(例如)使用粘合劑或使用熱量以將部分112熔合到濾清媒介來合適 地附接到濾清媒介64的上端。銷114從板110的中心向下突出。銷114經(jīng)設(shè)計以便以第 6，884，349號美國專利中和第11/780，176號美國專利申請案中所描述的方式與閥50相互 作用。銷114經(jīng)由向銷114提供加固的四個加固筋條116連接到板110。保護(hù)性裙套118從板110向下延伸，且環(huán)繞銷114和筋條116。將裙套118說明為 從一端到另一端大體上為實心的，且裙套118的基座120連接到板110且連接到筋條116 的端部。如果認(rèn)為適當(dāng)?shù)脑?，可在裙?18中提供孔或其它流動增強構(gòu)件，以促進(jìn)燃油經(jīng)過 裙套且進(jìn)入立管30中的流動。圖3、圖6A和圖6B中說明內(nèi)濾清器60的下端板68。端板68包含大體上環(huán)形的 水平板130，其(例如)使用粘合劑或使用熱量以將板130熔合到濾清媒介來合適地附接 到濾清媒介64的底端。在板130的中心處形成立管孔132，其經(jīng)配置以允許立管30通過。 在所說明的實施例中，孔132的形狀類似于立管30的形狀，例如橢圓形。然而，如果立管具 有不同形狀，例如圓形，那么孔132的形狀(例如圓形)可類似于立管的形狀。密封支撐件134 (例如凸緣)從板130向下延伸，用于支撐密封件138 (在圖3中 可見)，其經(jīng)設(shè)計以在安裝濾清器濾筒時與立管30的外側(cè)表面密封。支撐件134可圍繞孔 132的整個周邊或僅圍繞周邊的多個部分延伸。在所說明的實施例中，密封支撐件134包 括多個間隔開的突出部135，其連接到板130的底表面；以及環(huán)形凸耳136，其位于突出部 135的基座處，用于支撐密封件138的底部。密封件138可具有適合與立管的外側(cè)密封的任何形狀。舉例來說，在橢圓形立管 的情況下，密封件可為橢圓形；對于圓形立管，密封件可為圓形。另外，密封件138可以任何 合適方式緊固到支撐件134。舉例來說，密封件138可通過過盈配合、粘合劑等緊固到支撐 件 134。多個柔性連接臂142在其外邊緣附近連接到板130的底部，且以角度a (例如20度)從板130向下延伸。在所說明的實例中，臂142可圍繞板以相等間隔定位，但間距可不 相等。另外，在所說明的實施例中，存在四個臂142，但可使用較大或較小數(shù)目的臂142。臂 142每一者延伸一角度，使得臂的端部144徑向定位超過板130的外邊緣達(dá)距離“d” (圖 6B)。臂142還有助于在濾清媒介64、70之間形成間隙。臂142用于幫助將內(nèi)濾清器60的下端板68連接到外濾清器62的下端板74。圖 3和圖7中所說明的端板74包含大體上環(huán)形的水平板150，其(例如)使用粘合劑或使用 熱量以將板150熔合到濾清媒介來合適地附接到濾清媒介70的底端。板150環(huán)繞孔152， 內(nèi)濾清器60可穿過孔152插入外濾清器62中?？?52由凸緣154界定，凸緣154圍繞孔 152的整個周邊從板150向下延伸，以有助于界定所述孔。向內(nèi)延伸的凸耳156形成于凸緣154的基座處。凸耳156形成承座以在其上接納 內(nèi)濾清器60的下端板68的臂142的端部，如圖3中所見。由臂142的端部形成的外徑優(yōu) 選大于凸耳156的內(nèi)邊緣的內(nèi)徑，使得臂142隨著內(nèi)濾清器60插入外濾清器62中而向內(nèi) 壓縮。一旦臂142的端部完全離開凸耳156，端部144就向外彈到圖3中所示的位置。因 此，臂142、凸緣154和凸耳156的設(shè)計在濾清器60、62之間形成搭扣配合連接。破碎筋條 88和搭扣配合連接準(zhǔn)許外濾清器62與內(nèi)濾清器60之間圍繞中心軸A-A的相對旋轉(zhuǎn)運動， 以準(zhǔn)許開口 132與立管30對準(zhǔn)。盡管已將搭扣配合連接描述為在端板68、74之間，但搭扣 配合連接可在端板66、72之間或在濾清器60、62的其它部分之間。返回到圖7，切口 158圍繞下端板74的凸緣154的外周邊形成。切口 158在其中 接納密封件160(圖3)，其經(jīng)設(shè)計以密封外殼的側(cè)壁16的內(nèi)部表面，如圖1所示。濾清器濾筒14以第6，884，349號美國專利和第11/780，176號美國專利申請案中 所描述的方式與閥50相互作用且致動閥50。然而，本文所描述的概念可以其它方式且在除 燃油濾清之外的技術(shù)中使用。本發(fā)明可在不脫離本發(fā)明的精神或新穎特征的情況下以其它形式體現(xiàn)。本申請案 中所揭示的實施例在所有方面都被視為說明性而非限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要 求書而不是由前面的描述內(nèi)容指示；且在權(quán)利要求書的均等物的意義和范圍內(nèi)的所有改變 都既定包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
一種濾清器濾筒，其包括外濾清器，其包含第一濾清媒介，其具有上端和底端；第一端板，其連接到所述第一濾清媒介的所述上端；以及第二端板，其連接到所述第一濾清媒介的所述底端；所述外濾清器包含中心軸；所述第一端板包含大體上圓形的水平板和從所述水平板向下延伸的凸緣，所述水平板和所述凸緣界定開口區(qū)域，且所述水平板具有徑向延伸經(jīng)過所述凸緣以界定唇緣的邊緣；以及內(nèi)濾清器，其包含第二濾清媒介，其具有上端和底端；第一端板，其連接到所述第二濾清媒介的所述上端；以及第二端板，其連接到所述第二濾清媒介的所述底端；其中所述第二濾清媒介安置在所述第一濾清媒介內(nèi)，且所述內(nèi)濾清器的所述第一端板和所述內(nèi)濾清器的所述上端安置在所述開口區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器濾筒，其中所述第二濾清媒介與所述第一濾清媒介同軸o
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾清器濾筒，其中所述外濾清器的所述第一端板包含連接到 所述凸緣、大體上水平的環(huán)，所述環(huán)包含附接到所述第一濾清媒介的所述上端的底表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾清器濾筒，其中所述凸緣為大體上圓形且具有一直徑，且 所述唇緣具有大于所述凸緣的所述直徑的直徑。
5.一種組合，其包括濾清器濾筒，其包含外濾清器，其包含第一濾清媒介，其具有上端和底端；第一端板，其連接到所述第一 濾清媒介的所述上端；以及第二端板，其連接到所述第一濾清媒介的所述底端；所述外濾 清器包含中心軸；所述第一端板包含大體上圓形的水平板和從所述水平板向下延伸的凸緣，所述水平板 具有徑向延伸經(jīng)過所述凸緣以界定唇緣的邊緣；以及內(nèi)濾清器，其包含第二濾清媒介，其具有上端和底端；第一端板，其連接到所述第二 濾清媒介的所述上端；以及第二端板，其連接到所述第二濾清媒介的所述底端；其中所述 第二濾清媒介安置在所述第一濾清媒介內(nèi)；濾清器外殼蓋，其包含從其下突出的多個彈性指狀物，以用于在相應(yīng)位置與所述外濾 清器的所述第一端板上的所述唇緣嚙合，以使得所述蓋能夠連接到所述外濾清器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合，其中所述第二濾清媒介與所述第一濾清媒介同軸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合，其中所述外濾清器的所述第一端板包含連接到所述凸 緣、大體上水平的環(huán)，所述環(huán)包含附接到所述第一濾清媒介的所述上端的底表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合，其中所述凸緣為大體上圓形、且具有一直徑，且所述唇 緣具有大于所述凸緣的所述直徑的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組合，其中所述指狀物和所述蓋可相對于所述外濾清器的所 述第一端板旋轉(zhuǎn)。
10.一種濾清器組合件的上端板，其包括大體上圓形的水平板；凸緣，其從所述水平板向下延伸，所述水平板和所述凸緣界定接納內(nèi)濾清器的端部的開口區(qū)域；且所述水平板具有徑向延伸經(jīng)過所述凸緣以界定唇緣的周邊邊緣。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的上端板，其進(jìn)一步包含連接到所述凸緣的大體上水平的 環(huán)，所述環(huán)包含經(jīng)配置以附接到濾清媒介的上端的底表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的上端板，其中所述凸緣為大體上圓形、且具有一直徑，且所 述唇緣具有大于所述凸緣的所述直徑的直徑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濾清器濾筒，其被配置為具有內(nèi)濾清器和外濾清器的濾清器套濾清器設(shè)計。所述濾清器濾筒具有例如外伸唇緣等特征以與所述濾筒安裝于其中的濾清器外殼的蓋嚙合，使得所述蓋連接到所述濾筒。因此，所述濾筒可連接到所述蓋，以促進(jìn)所述濾筒的安裝和移除?；蛘?，允許與所述蓋連接的所述相同特征準(zhǔn)許用戶在安裝和移除期間手動抓取所述濾筒，使得所述濾筒可在不具有帶附接特征的蓋的情況下使用。所述濾清器濾筒還經(jīng)設(shè)計以使得能夠在所述外濾清器內(nèi)使用較長的內(nèi)濾清器。較長的內(nèi)濾清器增加了可用于濾清流體的濾清媒介的量。
文檔編號B01D27/14GK101854992SQ200880104424
公開日2010年10月6日 申請日期2008年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者蔣澤民 申請人:康明斯過濾Ip公司