CN104661723A - 具有快速连接器的流体过滤器和头部 - Google Patents
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Abstract
本申请描述了流体过滤器与头部之间的连接，允许该流体过滤器与该头部之间快速连接/断开连接而不需要将流体线路从该头部断开连接。该头部包括锁固件以使用非螺纹依附的方法将进口流体线路和出口流体线路连接到流体过滤器。将该头部维持于该流体过滤器的该锁固件是弹性的，以允许连接和断开连接。该头部具有流体进入端口和流体排出端口，在该头部与该流体过滤器连接时，流体线路依附于该流体进入端口和该流体排出端口以使未经过滤的流体流入该流体过滤器和使经过滤的流体流出该流体过滤器。该头部封闭该流体过滤器，该流体过滤器具有伸出部，该伸出部具有从经过滤的流体导引和分离未经过滤的流体的相邻通路。
Description
技术领域
本申请文件通常涉及过滤领域，特别涉及将流体过滤器快速连接到过滤器头部结构的设计。
背景技术
公开号为2010/0200490的美国专利申请公开了一种流体过滤器的例子，该流体过滤器具有限定进口流路和出口流路的伸出部。在US2010/0200490中描述的过滤器中，可能需要该流体过滤器或该头部相对彼此旋转以将该流体过滤器从该头部拆卸。在该流体过滤器固定而该头部被旋转的情况下，可能需要将流体线路从该头部拆卸。然而，拆卸这些流体线路可能是困难的或不可取的。
发明内容
本申请描述了流体过滤器与头部之间的连接，允许该流体过滤器与该头部之间快速连接/断开连接而不需要将流体线路从该头部断开连接。该头部包括锁固件以使用非螺纹依附的方法将头部连接到流体过滤器，从而将进口流体线路和出口流体线路连接到流体过滤器。将该头部维持于该流体过滤器的该锁固件是弹性的，以允许在工具的辅助下或不在工具的辅助下进行手动连接和断开连接。
该头部具有流体进入端口和流体排出端口，在该头部与该流体过滤器连接时，流体线路依附于该流体进入端口和该流体排出端口以使未经过滤的流体流入该流体过滤器和使经过滤的流体流出该流体过滤器。该头部封闭该流体过滤器，该流体过滤器具有伸出部，该伸出部具有从经过滤的流体导引和分离未经过滤的流体的相邻通路。
可以使用所描述的流体过滤器、头部和/或该流体过滤器与该头部之间的连接的流体***可以是任何数量的流体***，流体***包括但不限于例如在发动机诸如柴油或汽油发动机上的燃油过滤***、液压***中的液压流体过滤***、柴油或汽油发动机上的其他发动机流体过滤***，以及在非发动机应用中使用的过滤***。在一个示例性应用中，该流体过滤器在燃油***中用于过滤燃油，例如柴油燃料。
在一个实施例中，该头部可以是顶盖，该顶盖可拆卸地与该流体过滤器连接，该流体过滤器固定于该流体***中适当的位置。在另一个实施例中，该头部是固定于该流体***内的结构，例如固定于发动机组，该流体过滤器可拆卸地与该头部连接。
在一个实施例中，流体过滤器包括限定内部空间的壳体和布置于该壳体的内部空间内的滤芯，该滤芯具有经过滤的流体侧和未经过滤的流体侧。伸出部沿纵向方向延伸出该壳体的端部远离该内部空间。该伸出部限定进口流路和通到该进口流路的进口，该进口流路与该滤芯的未经过滤的流体侧流体连通。该伸出部还限定出口流路和离开该出口流路的出口，该出口流路与该滤芯的经过滤的流体侧流体连通。第一密封件与第二密封件被布置于该伸出部的外部表面上并沿圆周围绕该伸出部延伸。该第一密封件在该纵向方向上与该第二密封件间隔开，该第一密封件被布置于通到该进口流路的进口与离开该出口流路的出口之间，该第二密封件被布置于离开该出口流路的出口与该壳体的端部之间。此外，锁固槽道形成于该第二密封件与该壳体的端部之间的该伸出部的外部表面。
在一个实施例中，该锁固槽道可以是沿圆周围绕该伸出部延伸的连续槽道，该锁固槽道接纳锁固结构，该锁固结构是该头部的一部分并将该流体过滤器锁定于该头部。
在另一个实施例中，该锁固槽道可以是非连续的，例如是形成于该伸出部上的第一扁平部和在直径上与该第一扁平部相对地形成于该伸出部上的第二扁平部。这两个扁平部可以接纳锁固结构，该锁固结构是该头部的一部分并将该流体过滤器锁定于该头部。
在另一个实施例中，头部配置成连接到流体过滤器上的伸出部。该头部包括限定内部空间的壳体，该内部空间在使用时接纳该流体过滤器的伸出部于其中，该壳体包括流体进入端口、流体排出端口、封闭端和开口端。第一圆周密封面在该内部空间内该壳体的内部表面上被限定，该第一圆周密封面被布置于该流体进入端口与该流体排出端口之间。第二圆周密封面在该内部空间内该壳体的内部表面上被限定，该第二圆周密封面被布置于该壳体的流体排出端口与该开口端之间。锁固元件被装配于该内部空间内的该壳体上，该锁固元件被布置于该第二圆周密封面与该壳体的所述开口端之间。该锁固元件可以从第一锁定位置变形为第二释放位置。
在另一个实施例中，该壳体可以是大致圆柱形的并包括位于该第二圆周密封面与该壳体的开口端之间在直径上相对的位置并穿过其形成的一对开口。该锁固元件可以包括相对布置的一对突出部和在上述突出部之间延伸的一对弧形侧壁，上述突出部被布置于该壳体中的开口内。每个弧形侧壁可以包括向内延伸的锁固脊部，上述锁固脊部被彼此相对布置。
在使用时，该流体过滤器上的伸出部装入该头部壳体的内部空间。该伸出部上的第一密封件与该第一密封面一起进行密封，该第二密封件与该第二密封面一起进行密封，该头部的锁固元件与该伸出部上的锁固槽道接合以将该头部锁定于该流体过滤器。
附图说明
图1是连接于具有快速连接器的头部的流体过滤器的剖视图。
图2是显示出该流体过滤器与该头部之间的连接的部分分解立体图。
图3是显示出该头部与该流体过滤器之间的连接的详细剖视图。
图4示出了处于与该流体过滤器连接的初始阶段的头部。
图5示出了处于与该流体过滤器连接的中间阶段的头部。
图6是从图3的视图旋转180度的剖视图，显示了位于该快速连接器相对端部的突出部。
图7是处于扩大状态的快速连接器的俯视图。
具体实施方式
首先参考图1和图2，示出了流体过滤器10与头部12之间的快速连接。该流体过滤器10、该头部12和/或该流体过滤器与该头部之间的连接可以用于任何数量的流体***中，流体***包括但不限于例如在发动机诸如柴油或汽油发动机上的燃油过滤***、润滑***中的油过滤***、液压***中的液压流体过滤***、柴油或汽油发动机上的其他发动机流体过滤***，以及在非发动机应用中使用的过滤***。在一个示例性应用中，该流体过滤器10在燃油***中用于过滤燃油，例如柴油燃料。
该流体过滤器10包括壳体20，该壳体20限定内部空间22。圆柱形的滤芯24被布置于该内部空间内并在示出的例子中具有经过滤的流体侧26和未经过滤的流体侧28，从而该滤芯24将被认为是外压式滤芯。伸出部30由该壳体20的端部32沿纵向方向A-A延伸远离该内部空间22。该伸出部30限定进口流路34(在示出的例子中为两条进口流路34)和通到上述进口流路34的进口36(在示出的例子中为两个进口36)，上述进口流路34与该滤芯的未经过滤的流体侧28流体连通。该伸出部30还限定出口流路38(在示出的例子中为两条出口流路38)和离开上述出口流路38的出口40(在示出的例中为两个出口40)，上述出口流路38与该滤芯的经过滤的流体侧26流体连通。
第一O形环密封件42和第二O形环密封件44被布置于该伸出部30的外部表面上的相应凹槽中并沿圆周绕该伸出部延伸。从图1中可以清楚地看到，该第一密封件42在纵向方向A-A上与该第二密封件44间隔开，该第一密封件42被布置于通到上述进口流路34的进口36与离开上述出口流路的出口40之间，该第二密封件44被布置于离开上述出口流路38的出口40与该壳体的端部32之间。
到目前为止在上述两段中描述的流体过滤器10是常规的并在US2010/0200490中进行了进一步描述，通过引用US2010/0200490的全部内容援引其于此。
该流体过滤器10与US2010/0200490中描述的流体过滤器之间的一个不同之处在于锁固槽道50形成于该第二密封件44与该壳体20的端部32之间的该伸出部的外部表面。该锁固槽道50配置成接纳该头部12上的锁固元件的一部分，将在以下进行进一步描述，用于将该流体过滤器10可移除地锁定于该头部12。
在附图中示出的例子中，该锁固槽道50是沿圆周绕该伸出部30延伸的连续的凹部或槽道。然而，也可以是其他配置的锁固槽道50，只要该锁固槽道50能够接合该头部上的锁固元件将该流体过滤器锁定于该头部即可。例如，该锁固槽道50不需要在圆周上是连续的而可以由形成于该伸出部的一对相对布置的扁平部形成。上述扁平部将允许与以下描述的锁固元件进行锁定，但是该流体过滤器或该头部在任一方向上旋转大约90度将从上述扁平部移除该锁固元件以允许将该流体过滤器从该头部断开连接。
参考图4，该锁固槽道50具有深度D(即朝该壳体的纵向轴A-A径向向内延伸的一段距离)，该深度D大于在其中布置该第二密封件44的凹槽的深度。此外，该出口40下方的该伸出部的径向厚度或深度被扩大以容纳该锁固槽道50。结果是，该第二密封件44的直径大于该第一密封件42的直径。
该头部12可以由塑料材料制成或由金属制成。该头部12配置成使用非螺纹依附的方法将流体线路流体地连接至该流体过滤器10。附图中示出的头部12是顶盖结构，该顶盖结构在该流体过滤器的顶部压在该伸出部30上并通过该锁固元件对其进行依附，该锁固元件防止该顶盖在预期使用中从该流体过滤器分离。在连接/断开连接时，该顶盖可以相对于该流体过滤器移动，该流体过滤器可拆卸地固定于支承结构例如发动机组上适当的位置。该头部也可以不是顶盖而是固定的头部结构，该头部结构固定于支承结构例如被并入发动机组，从而该流体过滤器在连接/断开连接时可以相对于该头部移动。
该头部12具有进口和出口，当该头部12与该流体过滤器连接时，流体线路与上述进口和出口结合以使未经过滤的流体流入该流体过滤器和使经过滤的流体流出该流体过滤器。该头部12也可以具有用于排气、压力传感器/开关、加热器等的附加端口。
如图1和图2所示，该头部12包括大致圆柱形的壳体60，该壳体60限定内部空间，该内部空间在使用时接纳该流体过滤器的伸出部30于其中。该壳体包括流体进入端口62、流体排出端口64、封闭端66和开口端68，该伸出部30通过该开口端68被接纳。端口62、64可以位于该头部12上不妨碍与该流体过滤器的依附并可以接收它们各自的流体流动的任何地方。端口62、64可以与该头部整体形成为一体化结构，或可以形成为依附于该头部的分离件。
参考图3，在该内部空间内该壳体60的内部表面上限定第一圆周密封面70。该密封面70被设计成与该流体过滤器10上的密封件42一起进行密封。该密封面70被布置于该流体进入端口62与该流体排出端口64之间，以将经过滤的流体与未经过滤的流体隔离。在该内部空间内该壳体60的内部表面上限定第二圆周密封面72。该密封面72被设计成与该流体过滤器10上的密封件44一起进行密封。该密封面72被布置于该壳体60的该流体排出端口64与开口端68之间，以防止该头部与该流体过滤器之间的流体漏到外部。
邻近该开口端68的头部12包括在该密封面72下方的径向扩大部74。该扩大部74容纳锁固元件76，其在图2和图7中看得最清楚。在一个实施例中，该锁固元件76配置成将该头部12与该流体过滤器10可拆卸地相互锁定。在示出的实施例中，该锁固元件配置成将该头部卡扣配合连接到该流体过滤器。该锁固元件76被装配于该内部空间内该壳体上并被布置于该第二圆周密封面72与该壳体的开口端68之间。
如图2和图7所示，该锁固元件76包括一对相对布置的突出部78a、78b和在上述突出部之间延伸的一对弧形侧壁80a、80b。上述弧形侧壁80a、80b包括在上述弧形侧壁的内表面上向内延伸的锁固脊部82a、82b，上述锁固脊部82a、82b彼此相对布置并且彼此面对面。如图1和图3所示，当将该头部12完全地安装于该流体过滤器10上时，上述锁固脊部82a、82b卡扣配合连接到该锁固槽道50以防止该头部12与该流体过滤器10断开连接，直到上述锁固脊部82a、82b从该锁固槽道移开或移除。
在示出的例子中，该锁固元件76是由允许该锁固元件从初级或第一锁定位置或外形(如图2中所示)弹性地变形为第二释放位置或外形(如图7中所示)的材料例如塑料或金属制成。在第一锁定位置中，该锁固元件76具有大致椭圆形的形状，从而上述锁固脊部82a、82b位于在径向上最内部的位置。通过沿图7中所示的箭头的方向在上述突出部78a、78b上向内按压，上述侧壁80a、80b的直径被增加并且上述锁固脊部82a、82b被迫处于在径向上最外部的位置。当释放该按压力时，该锁固元件回复到其原始的或基本的椭圆形外形。
通过具有固定位置的进入端口62和排出端口64来防止该头部66旋转。也可以例如通过管夹防止该流体过滤器10旋转，上述管夹将该过滤器夹于抵靠在其中使用该流体过滤器的车辆或其他结构的框架的适当位置处。该锁固元件76被制造成具有使上述锁固脊部82a、82b与该锁固槽道50稍微过盈配合的直径，并且总是有较小的压力将上述脊部82a、82b牢固地保持于该锁固槽道50内。为了断开连接，必须充分地压下上述突出部78a、78b以使上述锁固脊部82a、82b从该锁固槽道50脱开。
如图2和图6所示，该壳体60的径向扩大部74包括位于第二圆周密封面72与该壳体的该开口端68之间在直径上相对的位置穿过其形成的一对开口86a、86b。该锁固元件76被布置于该径向扩大部74内，以致于上述突出部78a、78b延伸进入并至少部分穿过上述开口86a、86b，从而可以手动接触或利用工具来接触上述突出部以施加向内相对的按压力使该锁固元件的直径扩大。在示出的例子中，上述突出部78a、78b一直延伸穿过上述开口86a、86b，上述突出部78a、78b的端部伸出该壳体60一段距离，以使得上述突出部78a、78b可以更容易地被接触以施加按压力。
图4示出了该头部12首先被安装于该流体过滤器10上的伸出部30上。图5示出了连接的中间阶段。图1、3和6示出了与该流体过滤器连接的头部。当该头部12被安装时，上述锁固脊部82a、82b的倾斜的内部表面可以在该伸出部的外部表面上滑动并被向外推动以允许该锁固元件通过该伸出部。一旦上述锁固脊部82a、82b到达该锁固槽道50，上述脊部82a、82b扣入该锁固槽道50以将该头部12锁定于该流体过滤器10。为了断开连接，如图7所示向内按压上述突出部78a、78b，从而扩大上述脊部82a、82b使它们从该锁固槽道50中移除。该头部12然后可以从该流体过滤器向上移动。经过一段时间后，上述O形环42、44可能膨胀使得橡胶粘于该头部。如果发生上述情况，可以采用扭转动作以强行使上述O形环摆脱该头部的表面。
此外，如果该锁固槽道不是沿圆周连续的而是例如由一对相对布置的扁平部形成的，该头部12与该过滤器10之间的相对旋转可以用于实现连接/断开连接。在本实施例中，上述脊部82a、82b位于该锁固槽道50的扁平部的位置处以将该头部12锁定于该流体过滤器10，该头部12与该过滤器10之间的相对旋转将使上述脊部滑出上述扁平部到上述扁平部之间的该伸出部30的较大的直径上。这将迫使该锁固元件76在径向上扩大，使得该过滤器10与该头部12彼此断开连接。然后可以以相反的方式或通过首先安装该过滤器来安装新的过滤器10，使得其中的扁平部与上述脊部82a、82b对齐，从而在不需要该头部12与该过滤器10相对旋转的情况下上述脊部扣入进入上述扁平部的位置。此外，不使用相对旋转来移除该过滤器，也可以在上述突出部78a、78b上向内按压来将上述脊部82a、82b从上述扁平部移除以允许断开连接。
由于该锁固元件76和锁固槽道50用于使该头部依附于该过滤器，因此不需要螺纹来进行依附。因此，该伸出部30在该第二密封件44与该壳体的端部之间没有螺纹，优选地该伸出部30完全没有螺纹。同样地，该头部的壳体的内部表面在该第二圆周密封面与该开口端之间没有螺纹，该头部的内部表面优选地完全没有螺纹。
所描述的实施例可以以其他形式实施而不偏离其精神或新颖的特征。在本申请中公开的各实施例在所有方面将视为是示例性的而非限制性的。本发明的范围由所附的权利要求书而不是由前述的说明书来表明；并且在该权利要求书的等同含义和范围内的所有变化意欲被包含于其中。
Claims (14)
1.一种流体过滤器，包括：
壳体，所述壳体限定内部空间；
滤芯，所述滤芯被布置于所述壳体的内部空间内，所述滤芯具有经过滤的流体侧和未经过滤的流体侧；
伸出部，所述伸出部沿纵向方向延伸出所述壳体的端部远离所述内部空间；所述伸出部限定进口流体流路和通到所述进口流体流路的进口，所述进口流体流路与所述滤芯的未经过滤的流体侧流体连通；所述伸出部还限定出口流体流路和离开所述出口流体流路的出口，所述出口流体流路与所述滤芯的经过滤的流体侧流体连通；
第一密封件和第二密封件，所述第一密封件和所述第二密封件被布置于所述伸出部的外部表面上并沿圆周围绕所述伸出部延伸，所述第一密封件在所述纵向方向上与所述第二密封件间隔开，所述第一密封件被布置于通到所述进口流体流路的进口与离开所述出口流体流路的出口之间，所述第二密封件被布置于离开所述出口流体流路的出口与所述壳体的所述端部之间；以及
锁固槽道，所述锁固槽道形成于所述第二密封件与所述壳体的所述端部之间的所述伸出部的外部表面。
2.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述伸出部是与所述壳体整体形成的。
3.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述锁固槽道是沿圆周围绕所述伸出部延伸的连续槽道，或所述锁固槽道是非连续的。
4.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述第二密封件的直径大于所述第一密封件的直径。
5.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述伸出部在所述第二密封件与所述壳体的所述端部之间没有螺纹。
6.根据权利要求5所述的流体过滤器，其特征在于，所述伸出部完全没有螺纹。
7.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述滤芯配置成过滤燃油、油或液压流体。
8.根据权利要求1所述的流体过滤器，其特征在于，所述第二密封件被布置于形成于所述伸出部中的凹槽内，其中所述锁固槽道的深度大于在其中布置所述第二密封件的凹槽的深度。
9.一种配置成连接权利要求1至8中任一项所述的流体过滤器的头部，所述头部包括：
壳体，所述壳体限定内部空间，所述内部空间在使用时接纳所述流体过滤器的伸出部于其中，所述壳体包括流体进入端口、流体排出端口、封闭端和开口端；
第一圆周密封面，所述第一圆周密封面在所述内部空间内所述壳体的内部表面上被限定，所述第一圆周密封面被布置于所述流体进入端口与所述流体排出端口之间；
第二圆周密封面，所述第二圆周密封面在所述内部空间内所述壳体的内部表面上被限定，所述第二圆周密封面被布置于所述壳体的流体排出端口与所述开口端之间；以及
锁固元件，所述锁固元件被装配于所述内部空间内的所述壳体上，所述锁固元件被布置于所述第二圆周密封面与所述壳体的所述开口端之间，所述锁固元件可以从第一锁定位置变形为第二释放位置。
10.根据权利要求9所述的头部，其特征在于，所述壳体是大致圆柱形的并包括位于所述第二圆周密封面与所述壳体的所述开口端之间在直径上相对的位置并穿过其形成的一对开口；所述锁固元件包括相对布置的一对突出部和在所述突出部之间延伸的一对弧形侧壁，所述突出部被布置于所述壳体中的开口内；每个弧形侧壁包括向内延伸的锁固脊部，所述锁固脊部被彼此相对布置。
11.根据权利要求9所述的头部，其特征在于，所述头部是顶盖。
12.根据权利要求9所述的头部，其特征在于，所述第二圆周密封面的直径大于所述第一圆周密封面的直径。
13.根据权利要求9所述的头部，其特征在于，所述壳体的内部表面在所述第二圆周密封面与所述开口端之间没有螺纹。
14.根据权利要求13所述的头部，其特征在于，所述壳体的内部表面完全没有螺纹。
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