CN113825551B - 具有梯度密封界面的过滤元件 - Google Patents

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Abstract

一种液体过滤***，包括过滤器头、外壳壳体和过滤器滤筒。所述过滤器头包括裙部，所述裙部具有设置在所述裙部的第一端处的斜坡。所述外壳壳体连接到所述过滤器头。过滤器滤筒设置在外壳壳体内。过滤器滤筒包括过滤器介质包和连接到过滤器介质包的第一端的端盖。所述端盖包括从所述端盖的上表面延伸的界面构件。所述界面构件包括密封构件，所述密封构件相对于所述端盖的中心轴线至少部分倾斜成斜角。密封构件与裙部密封地接合。

Description

具有梯度密封界面的过滤元件
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2019年5月20日提交的名称为“具有梯度密封界面的过滤元件”的印度临时专利申请(申请号201941019992)的权利和优先权，该专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请一般涉及用于内燃机***的液体过滤***。
背景技术
在各种应用中，通常希望将用于驱动和润滑内燃机的液体中的颗粒污染物的数量最小化。可以通过将液体通过过滤器元件或滤筒来减少颗粒污染物的数量，过滤器元件或滤筒捕捉携带在流体中的固体颗粒。滤筒的结构和制造滤筒所用的材料由原始设备制造商(OEM)严格控制，以防止对发动机的损坏并确保发动机的最佳性能。
在某些情况下，用户可以选择用不是由OEM生产的非正品(零配件市场)过滤器滤筒替换过滤器滤筒。非正品过滤器滤筒可能无法充分去除液体中的颗粒污染物，而颗粒污染物在一段时间内会导致内燃机损坏。
发明内容
在一组实施例中，液体过滤***包括过滤器头、外壳壳体和过滤器滤筒。所述过滤器头包括裙部，所述裙部具有设置在所述裙部的第一端处的斜坡(ramp)。所述外壳壳体连接到所述过滤器头。过滤器滤筒设置在外壳壳体内。过滤器滤筒包括过滤器介质包和连接到过滤器介质包的第一端的端盖。所述端盖包括从所述端盖的上表面延伸的界面构件。所述界面构件包括密封构件，所述密封构件相对于所述端盖的中心轴线至少部分倾斜成斜角。所述密封构件与裙部密封地接合。
在另一组实施例中，液体过滤器滤筒包括过滤器介质包和端盖。所述端盖连接到所述过滤器介质包的第一端。所述端盖包括从所述端盖的上表面延伸的界面构件。所述界面构件包括密封构件，所述密封构件相对于所述过滤器介质包的中心轴线至少部分倾斜成斜角。
在另一组实施例中，将过滤器滤筒安装到液体过滤***中的方法包括提供过滤器头、外壳壳体和过滤器滤筒。该过滤器头包括裙部，该裙部在裙部的第一端具有斜坡。过滤器滤筒包括过滤器介质包和连接到过滤器介质包的第一端的端盖。所述端盖包括从所述端盖的上表面延伸的界面构件。所述界面构件包括密封构件，所述密封构件相对于所述端盖的中心轴线倾斜成斜角。该方法还包括将过滤器滤筒连接到外壳壳体上、并将外壳壳体安装到过滤器头上，以将密封构件密封地接合到裙部。
附图说明
一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中阐述。从说明书、附图和权利要求中，本公开的其他公开的特征、方面和优点将变得显而易见，其中：
图1是示例性液体过滤***的侧截面图；
图2是在液体过滤***的过滤器滤筒与液体过滤***的过滤器头接合的位置处的图1的再现；
图3是在液体过滤***的过滤器滤筒与液体过滤***的外壳壳体接合的位置处的图1的再现；
图4是用于图1的液体过滤***中的过滤器滤筒的第一端盖的透视图；
图5-图6分别是图4第一端盖的顶视图和侧视图；
图7是用于图1的液体过滤***的过滤器头的中心部分的透视图；
图8-图10分别是图7中心部分的正视图、侧视图和后视图；
图11是图7中心部分的透视图；
图12是图7的中心部分的透视剖视图；
图13是用于图1的液体过滤***中的过滤器滤筒的第二端盖的透视图；
图14是图13的第二端盖的侧截面图；
图15是用于图1的液体过滤***中的外壳壳体的下部分的透视剖视图；
图16是另一示例性过滤器滤筒的顶部透视图；
图17是图16的过滤器滤筒的底部透视图；
图18是图16的过滤器滤筒的第一端盖部分的侧视图；
图19是图16的过滤器滤筒的第一端盖部分的另一侧视图；
图20是图16中过滤器滤筒的顶视图；
图21是与过滤器头接合的图16的过滤器滤筒的第一端盖部分的侧截面图；
图22是与过滤器头接合的图16的过滤器滤筒的第一端盖部分的另一横截面图；
图23是过滤器头的裙部的透视图；
图24是另一示例性液体过滤***的过滤器头的中心部分的透视图；
图25是另一液体过滤***的侧截面图；
图26是用于图25的液体过滤***的过滤器头的侧截面图；
图27是图26的过滤器头的下部分透视图；
图28是用于又一示例性液体过滤***的过滤器元件的第一端盖的侧视图；
图29是另一液体过滤***的侧截面图；
图30是图29在密封界面附近的再现；
图31是用于图29的液体过滤***的过滤器元件的第一端盖的顶部透视图；
图32是另一液体过滤***的侧截面图；
图33是图32在密封界面附近的再现；
图34是用于图32的液体过滤***的过滤器元件的第一端盖的透视图；
图35-图37是用于另一液体过滤***的过滤器头的中心部分的侧视图；
图38是通过图35-图37的中心部分的裙部的顶部横截面图；
图39是用于另一液体过滤***的过滤器头的中心部分；
图40是用于又一液体过滤***的过滤器头的中心部分；
图41是用于另一液体过滤***的过滤器元件的第一端盖的侧视图；
图42是图41的第一端盖的顶视图；
图43是用于另一液体过滤***的过滤器元件的第一端盖的侧视图；
图44是图43的第一端盖的顶视图；
图45是另一示例性液体过滤***的侧截面图；
图46是将过滤器滤筒安装到液体过滤***中的方法的流程图；
图47-图50是相对于过滤器头处于不同旋转位置的过滤器滤筒的侧视图；
图51是部分安装的过滤器滤筒的侧截面图；
图52是图51在过滤器滤筒的密封构件附近的再现；
图53是完全安装的过滤器滤筒的侧截面图；和
图54是图53在过滤器滤筒的密封构件附近的再现。
将认识到，为了说明目的，部分或全部附图是示意性表示。提供附图的目的是为了说明一个或多个实施方式，明确理解它们将不用于限制权利要求的范围或含义。
具体实施方式
以下是与用于将过滤器滤筒密封到液体过滤***的方法、设备和***有关的各种概念和实现的更详细的描述。上述引入的各种概念和下面更详细地讨论的概念可以以许多方式中的任何一种方式实现，因为所描述的概念不限于任何特定的实现方式。提供特定实现方式和应用的示例主要用于说明目的。
I.概述
内燃机***需要一个清洁的燃料来源为发动机提供动力。未经过滤的燃料可能包括污垢、金属颗粒和其他固体污染物，它们会损坏燃料喷射器和其他发动机部件。为了保护喷射器，许多内燃机***包括燃料过滤***，该燃料过滤***在将燃料传递到喷射器之前过滤燃料以去除任何固体物质。过滤***可以包括外壳壳体、过滤器头和过滤器滤筒。在运行中，过滤***引导燃料通过过滤器滤筒，过滤器滤筒包括一种介质，该介质捕获在燃料中夹带的任何固体颗粒。在其他因素中，过滤***的性能取决于过滤器滤筒的结构和用于构造过滤器滤筒的材料(例如，用于生产用于过滤器滤筒的过滤器介质的材料、过滤器介质包的规格，例如过滤器介质包的流动面积、过滤器介质包的褶皱深度，以及其他因素)。
随着时间的推移，过滤器滤筒上积聚的颗粒(例如，碳、灰尘、金属颗粒等)会增加过滤器滤筒上的压降(以及相应地增加整个发动机燃料输送***上的压降)。为了降低压降，可以将过滤器滤筒从过滤***中拆下，换成干净的过滤器滤筒。在一些情况下，用户可以选择用非正品(零配件市场)过滤器滤筒替换过滤器滤筒；例如，为了降低维护成本。然而，零配件市场过滤器滤筒的过滤性能可能比OEM过滤器滤筒低得多。随着时间的推移，使用零配件市场过滤器滤筒操作可能导致喷射器和/或发动机的其他部分损坏，从而导致发动机性能的降低。
本文的实施方式涉及包括过过滤器滤筒和过滤器头之间的独特的密封界面的方法和***。密封界面包括在相对于过滤器滤筒的中心轴线(例如，纵向轴线)倾斜成斜角的平面中延伸的密封构件(例如，O形环等)。密封构件以相对于裙部的固定方向接合过滤器头上的裙部，以在密封构件和裙部之间形成密封。为了确保在安装期间密封构件在裙部内正确地对齐，密封界面还包括防旋转构件，该防旋转构件接合(例如，接触)斜坡式裙部的前边缘，以使过滤器滤筒重新定向成相对于过滤器头上的密封界面对齐。本文的实施方式还涉及一种过滤器头，该过滤器头包括多个垂直肋和/或多个凹痕(例如，凹槽)，这些凹陷限制了包括平面径向密封的非匹配、非正品过滤器滤筒的使用。
I.示例性液体过滤***
图1是示为***100的第一示例液体过滤***的透视图。***100可用于过滤提供给内燃机的流体。所述流体可以是燃料、发动机油、液压油或其他润滑剂。在图1的示例性实施例中，***100是用于使用柴油燃料来驱动燃烧过程的柴油发动机的燃料过滤***。***100被配置成安装在柴油发动机上。在其他实施例中，***100可以配置成远离发动机安装(例如，在车辆底盘等上)。
如图1所示，***100包括过滤器滤筒200、过滤器头300和外壳壳体400。过滤器滤筒200设置在外壳壳体400的中空部分402内，并且相对于外壳壳体400的中心轴线404同轴。过滤器滤筒200是具有圆柱形过滤器包202的圆柱形滤筒。过滤器包202包括过滤器介质204，过滤器介质204被配置为从流过其中的流体中过滤颗粒物质，以便产生过滤的流体(例如，清洁流体)。过滤器介质204可以包括具有预定孔径的多孔材料。过滤器介质204可以包括纸基过滤器介质、纤维基过滤器介质、泡沫基过滤器介质等。过滤器介质204可以打褶或形成为另一所需形状，以增加通过过滤器包202的流动面积、或以其他方式改变过滤器滤筒200的颗粒去除效率。过滤器滤筒200可以被布置为具有外脏侧和内清洁侧的外进流(outside-inflow)过滤器滤筒。在另一种布置中，过滤器滤筒20 0是具有内脏侧和外清洁侧的内向外(inside-out)的过滤器滤筒。待过滤的流体从过滤器滤筒200的脏侧流到过滤器滤筒200的清洁侧。
过滤器包202限定沿过滤器滤筒200的中心轴线210(例如，纵向轴线，如图1所示，向上和向下)延伸的中心开口206。中心开口206的尺寸设置为在其中接收中心支撑管208。支撑管208沿着中心开口206的至少一部分从过滤器滤筒200的第一上端212纵向延伸到过滤器滤筒200的第二底端214。如图1所示，支撑管208形成为中空圆柱体形状。支撑管208的外壁穿孔，以便允许流体通过支撑管208。
外壳壳体400限定一中空部分402，该中空部分402具有一内横截面直径，过滤器滤筒200位于该中空部分402内。外壳壳体400(例如，过滤器壳体、容器或储存器)包括下壁406和侧壁408，侧壁408相对于下壁406以基本垂直的方向从下壁406向上延伸。外壳壳体400可由坚固且刚性的材料形成。例如，外壳壳体400可以由塑料材料(例如，聚丙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙等)、金属(例如，铝、不锈钢等)或其他合适的材料形成。外壳壳体400的横截面形状可以与过滤器滤筒200的横截面形状相同或类似。如图1所示，外壳壳体400形成为圆柱形，使得外壳壳体400具有垂直于外壳壳体400的中心轴线404的大致圆形的横截面。在其他实施例中，外壳壳体400可以具有任何其他合适的横截面形状；例如，圆形、椭圆形、矩形或其他合适的形状。
如图1所示，外壳壳体400螺纹连接到过滤器头300。外壳壳体400包括设置在外壳壳体400的外表面414上并从壳体400的第一上端416向下延伸(例如，平行于外壳壳体400的中心轴线404)的阳螺纹部分410。阳螺纹部分410与过滤器头300的阴螺纹部分302接合。如图1所示，阴螺纹部分302设置在过滤器头300的外凸缘306的内表面304上，使得在安装位置(如图1所示)中，外凸缘306至少部分地包围外壳壳体400。外壳壳体400和/或过滤器头300可以包括一个或多个密封机构，以防止流体泄漏到***100周围的环境中。如图1所示，外壳壳体400包括径向密封构件412(例如，O形环等)，其靠近外凸缘306的下边缘308压靠在外凸缘306的内表面304上。
过滤器滤筒200构造成可拆卸(例如，可移除)地连接到外壳壳体400和过滤器头300。过滤器滤筒200包括连接到过滤器滤筒200的第一端212的第一端盖216和连接到过滤器滤筒200的第二端214的第二端盖218。第一端盖216和第二端盖218可以使用胶水或另一合适的粘合剂(例如，粘性产品)连接到过滤器包202，以便密封过滤包202的第一端212和第二端214，并防止脏流体绕过过滤器介质204通过第一端212和第二端214。图2和图3示出了***100在(1)第一端盖216和过滤器头300之间的界面处(图2)、和在(2)第二端盖218和壳体400之间的界面(图3)处的侧截面图。如图2所示，第一端盖216包括界面构件220，该界面构件被构造成与过滤器头300接合，以便将过滤器滤筒200流体连接到过滤器头300。
图4-图6分别示出过滤器滤筒200的第一端盖216的透视图、侧视图和顶视图。接口构件220包括从第一端盖216的基部226的上表面224延伸的大致圆柱形的突起222。突起222相对于上表面224以基本垂直的方向从上表面224向上(例如，如图6所示垂直向上)延伸。突起222限定中心开口，示出为延伸穿过第一端盖216的通孔228。如图2所示，通孔228与过滤器滤筒200的中心开口206和过滤器头300的中心轴线310轴向对准(以同轴布置)。
界面构件220沿着成角度的密封界面309接合过滤器头300。在其他优点中，密封界面309的定向防止使用依赖于平面径向密封元件(例如，垂直于过滤器滤筒200的中心轴线210延伸的密封元件)的非正品过滤器滤筒。如图2所示，界面构件220还包括密封构件230(例如，O形环等)，密封构件230与过滤器头300密封接合，以防止界面构件220与过滤器头300之间的流体旁路(bypass)。密封构件230相对于过滤器滤筒200的中心轴线210以斜角232(例如，不是90°的角度)倾斜，使得通过密封构件230的横截面形成椭圆。例如，斜角232可以是大约75°或在大约50°-85°之间的范围内。在其他实施例中，斜角232可以在不同的范围内。
如图6所示，过滤器滤筒200的第一端盖216包括上延伸片件234和下延伸片件236，每个上延伸片件234和下延伸片件236从圆柱形突起222径向向外延伸。与上延伸片234件平行(或基本平行)的下延伸片件236。下延伸件片236与上延伸片件234隔开。上延伸片件234和下延伸片件236一起形成凹槽238，凹槽238构造成(例如，尺寸)在其中容纳密封构件230。凹槽238的尺寸设置为防止密封构件230相对于第一端盖216和突起222移动。如图6所示，上延伸片件234的上边缘240与突起222的上表面242(例如，上端、上边缘等)大致共面(例如，齐平)。
如图2所示，为了确保在界面构件220和过滤器头300之间形成液密密封，需要在界面构件220和过滤器头300之间旋转对齐。如图4-6所示，第一端盖216包括构造成与过滤器头300接合的防旋转构件244，以便沿着密封界面309定位密封构件230(也见图2)。防旋转构件244包括沿突起222的外表面248设置的大致矩形的突片246。突片246接合界面构件220(例如，突起222)，并且径向地远离界面构件220延伸，使得在防旋转构件244和界面构件220之间没有间隙。在一些实施例中，突片246是与界面构件220分开的部件，并且接触(例如，设置在)界面构件220。在图4-6所示的实施例中，突片246与界面构件220或第一端盖216中的至少一个整体形成为单个整体。突片246还以相对于上表面242基本垂直的方向从上表面242向上延伸。如图6所示，突片246沿突起222的外表面248的高度250(例如，平行于穿过第一端盖216的中心轴线)大致与上表面242和下延伸片件236的最下端之间的垂直距离252相同。
如图4-5所示，第一端盖216包括一对联接构件223，其构造成将第一端盖216(和液体过滤器滤筒200)机械地连接(例如，耦合等)到外壳壳体400。联接构件223被配置成沿着外壳壳体400的上边缘与壳体接合。在一些实施例中，联接构件223形成夹子、闩锁、卡环或另一快速连接接口的一部分。如图4-5所示，每个联接构件223是从第一端盖216的外周径向向外延伸的延伸片件。在其它实施例中，联接构件223的尺寸、形状和布置可以不同。
如图2所示，密封构件230构造成径向向外压靠过滤器头300的中心部分311，以在界面构件220和过滤器头300之间形成密封。中心部分311包括裙部312，裙部312相对于过滤器头300的中心轴线310以基本平行的方向向下延伸(例如，如图2所示，垂直向下)。裙部312限定圆柱形凹陷区域314，该凹陷区域314的尺寸设置为在其中接收界面构件220(使得界面构件220至少部分地被裙部312包围)。
图7-10分别示出过滤器头300的中心部分311的透视图、正视图、侧视图和后视图。中心部分311可以由塑料材料(例如，聚丙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙等)、金属(例如，铝、不锈钢等)或任何其他合适的材料模制、铸造或以其他方式形成。裙部312包括设置在裙部312的第一下端318处的斜坡316和多个密封破坏器，其显示为靠近裙部312的第二上端322设置的肋320。如图2所示，密封界面309设置在斜坡316和穿过多个肋320中的每一个的下边缘326的参考平面324之间；参考平面324平行于密封界面309(例如，平行于密封构件230)延伸。如图7-10所示，斜坡316形成为平行于过滤器头300的中心轴线310延伸的螺旋形状。在其他优点中，斜坡316的螺旋形状防止平面径向密封元件在靠近裙部312的下边缘326处(例如，在密封界面309下方)完全接合裙部312。
如将进一步描述的，第一端盖216的防旋转构件244(也见图4-6)构造成与斜坡316的前边缘328接合(例如，斜坡316的高度的逐步过渡)，以相对于过滤器头300旋转定位界面构件220(例如，如图2所示，使密封构件230与密封界面309对齐)。如图9所示，斜坡316沿着斜坡316的前边缘328的节距330(例如，高度)大约等于防旋转构件244(例如，图6所示的突片246)的高度250，以便在组装期间完全容纳防旋转构件244。在其它实施例中，斜坡316的节距330大于防旋转构件244的高度250。
现在参考图9，斜坡316的节距330的尺寸设计成在将外壳壳体400安装到过滤器头300(见图1)期间防止防旋转构件244(也见图6)与裙部312的下边缘308接合。换句话说，斜坡316的节距330的尺寸设计为防止防旋转构件244在斜坡316的前边缘328之前或之后的周向位置处接触斜坡316。在各种示例性实施例中，斜坡316的节距330大于阳螺纹部分410和阴螺纹部分302的螺纹节距(也参见图1)。在图1的示例***100中，斜坡316的螺距330等于阳螺纹部分410和阴螺纹部分302的螺距的整数倍(例如，四倍螺距等)。
如图2所示，裙部312包括第一内表面332和第二内表面334，第二内表面334从第一内表面332向上延伸到裙部312的凹陷区域314中。第二内表面334在形成密封构件230接合裙部312的密封界面309。第一内表面332至少部分形成斜坡316的内表面。第一内表面332和第二内表面334之间的过渡部336平行于密封构件230定向。或者，第一内表面332和第二内表面334之间的过渡部336可以相对于密封构件230倾斜一个角度(例如，可以以稍微非平行的角度定向，等等)，使得密封接合在整个密封周界上局部/逐渐地而不是突然地发生，给出“更软性”的更用户友好的安装体验，而不需要扭矩的突然阶跃变化。在图2的示例***100中，第二内表面334的内径337小于第一内表面332的内径338。在其他优点中，第一内表面332和第二内表面334之间的(内)径337、338的差异防止了在组装期间对密封构件230的损坏(例如，当密封构件230被压入凹陷区域314中中，越过第一内表面332时防止密封构件230与第一内表面332摩擦)。(内)径的差异还防止没有适当结构的非正品过滤器滤筒密封在裙部312的倾斜部分上。
多个肋320(或者，可选地，凹槽)被构造成防止不适当的过滤器滤筒沿着凹陷区域314的位于密封界面309上方的部分密封。如果在过滤器头300中安装了没有适当布置的非匹配、非正品过滤器滤筒，则肋320将压靠密封以移动密封并允许流体在过滤器滤筒的清洁侧和脏侧之间绕过。在另一个示例中，肋320可以用凹痕或凹槽代替。凹痕或凹槽将阻止非匹配的、非正品过滤器滤筒和过滤器头300之间的适当密封接合，尽管完全安装(例如，轴向地)到过滤器头300中。图11-图12分别示出过滤器头300的中心部分311的透视图和横截面图。多个肋320中的每一个包括从密封界面309的上边缘340向上(例如，如图11-12所示，垂直向上)延伸的升起的薄材料段，在上边缘340和中心部分311的上壁342之间。肋320平行于过滤器头300的中心轴线310定向。在其它实施例中，肋320的形状、数量和取向可以不同。在各种示例性实施例中，肋320与过滤器头300的中心部分311一体形成为单个整体结构。
现在参考图3，过滤器滤筒200的第二端盖218通过设置在第二端盖218和下壁406上的互锁构件可拆卸地(例如，可移除地)连接到壳体400的下壁406。互锁构件防止过滤器滤筒200相对于外壳壳体400的轴向移动，同时允许过滤器滤筒200在扭转载荷下相对于外壳壳体400(例如，相对于外壳壳体400的中心轴线404)旋转。
图13-14分别显示了第二端盖218的透视图和侧视图。类似于图4-6的第一端盖216，图13-14的第二端盖218包括基部254，基部254构造成连接到过滤器包202(在过滤器包202的第二端214处，如图1所示)。第二端盖218包括从第二端盖218的下表面258以相对于下表面258基本垂直的方向延伸的阳互锁构件256。阳互锁构件256包括沿阳互锁构件256的外周边周向延伸的唇部260(例如，突起、凸缘等)。如图3所示，阳互锁构件256构造成与设置在外壳壳体400的下壁406上的阴互锁构件418接合。
图15示出了靠近下壁406的外壳壳体400的透视图。阴互锁构件418包括多个指状物420，其以相对于下壁406基本垂直的方向从下壁406向上(例如，如图15所示垂直向上)延伸。指状物420中的每一个包括内闩锁422，该内闩锁422构造成与阳互锁构件256上的唇部260接合(还参见图13-14)。内闩锁422保持唇部260，从而将过滤器滤筒200相对于外壳壳体400固定在适当位置(例如，轴向)。在图15的示例性实施例中，指状物420被构造成响应于来自阳互锁构件256的施加力而向外(例如相对于外壳壳体400的中心轴线404径向向外)变形(例如弯曲、挠曲)。以这种方式，阴互锁构件418搭扣(例如，卡扣、钩扣等)在阳互锁构件256上的唇部260上，以将过滤器滤筒200固定在适当位置。在过滤器滤筒200和外壳壳体400之间没有施加扭矩的情况下，阳互锁构件256和阴互锁构件418之间的摩擦力防止过滤器滤筒200相对于外壳壳体400旋转。在其他优点中，如图2所示，阳互锁构件256和阴互锁构件418使过滤器滤筒200的中心轴线210与外壳壳体400的中心轴线404对齐，并且在组装期间使过滤器滤筒200相对于过滤器头300定位。
在图1-15的示例***100中示出的特征的组合不应被认为是限制性的，并且在不偏离本文公开的发明概念的情况下，各种替代方案是可能的。例如，图16-20示出了类似于图1的过滤器滤筒200的另一示例性过滤器滤筒1700。过滤器滤筒1700包括连接到过滤器包1702的第一端1712的第一端盖1716和连接到过滤器包1702的第二端1714的第二端盖1718。第二端盖1718是杯形板，其限定覆盖第二端1714的基本平坦的表面。
如图18-20所示，第一端盖1716包括界面构件1720，该界面构件1720构造成将过滤器滤筒1700密封地接合到过滤器头。界面构件1720包括从第一端盖1716的基部1726的上表面1724延伸的大致圆柱形的突起1722。突起1722相对于上表面1724以基本垂直的方向从上表面1724向上(例如，如图18所示垂直向上)延伸。突起1722限定了中心开口，示出为延伸穿过第一端盖1716的通孔1728(见图20)。如图20所示，通孔1728与过滤器滤筒1700的中心开口1706轴向对齐(同轴布置)。
图21-23示出了与过滤器头1800的裙部1812接合的界面构件1720。具体地，界面构件1720包括密封构件1730，该密封构件1730沿着成角度的密封界面1809与裙部1812密封接合。如图21和23所示，裙部1812包括设置在裙部1812的上端1822附近的多个肋1820。每个肋1820从上端1822相对于裙部1812的中心轴线1810以基本平行的取向向下延伸。每个肋1820的高度沿裙部1812的圆周大致均匀。在其他实施例中，每个肋1820的高度可以不同(例如，每个肋1820的下端可以延伸到成角度的密封界面1809的上边缘)。如图21所示，成角度的密封界面1809将裙部1812的下内表面1832与上内表面1834分开。下内表面1832通过上内表面1834和成角度的密封界面1809与上端1822隔开。如图21所示，裙部的内径在下内表面1832和成角度的密封界面1809之间的第一过渡部1844处减小，并且在成角度的密封界面1809和上内表面1834之间的第二过渡部1846处减小。如图21所示，第一过渡部1844处的直径变化是逐渐的，以便于将过滤器滤筒1700(例如，界面构件1720)安装到裙部1812中。
如图22所示，界面构件1720还包括防旋转构件(例如，突片)1744，其可以与参考图6描述的防旋转构件244相同或类似。如图22-23所示，防旋转构件1744的尺寸设计为与设置在裙部1812的下端1824中的狭槽1848接合。在其他好处中，将狭槽1848结合到裙部1812中有助于在安装期间促进过滤器滤筒200和过滤器头1800之间的对齐。如图22所示，在安装期间，防旋转构件1744与狭槽1848的后缘1828接合，以使界面构件1720与成角度的密封界面1809完全对齐(并且基本上防止过滤器滤筒1700的进一步旋转)。
图24示出了另一示例过滤器头的中心部分611。中心部分611包括裙部612，其可以与参考图7-12描述的裙部312相同或类似。此外，图24的裙部612包括多个密封破坏器，示出为外肋644，设置在裙部612的外表面646上并相对于裙部612的中心轴线以基本平行的取向布置。外肋644沿着裙部612的长度从裙部612的上端延伸到裙部612的下端。在其他优点中，外肋644防止非匹配、非正品过滤器元件靠着外表面646密封(例如，外肋644防止非正品过滤器元件的径向密封构件完全接触外表面646)。或者，肋644可以由凹痕或凹槽代替，以防止不匹配的、非正品的过滤器元件密封在外表面646上。
图25-27示出用于另一液体过滤***700的过滤器头701。过滤器头701包括裙部712，裙部712与过滤器头701一体地形成为单个整体结构。密封表面和肋(例如，斜坡716、内肋720、外肋744等)也与过滤器头701一体形成，而不是将它们包括为单独的盖子或适配器的一部分。
图28示出了过滤器滤筒(例如，图1的过滤盒200)的另一示例性第一端盖816。第一端盖816构造成以非平面取向支撑密封构件830。第一端盖816包括凹槽838。凹槽838的第一部分沿着第一参考平面862设置。第一参考平面862相对于穿过第一端盖816的中心轴线866形成第一角度864。凹槽838的第二部分沿着第二参考平面868设置。第二参考平面868相对于中心轴线866形成第二角度870。在图28的实施例中，第二角度870大于第一角度864。在其他实施例中，凹槽838的几何形状可以是不同的，并且可以包括非平面形状，例如抛物线双曲面密封形状或简单弯曲形状。在凹槽838是非平面的(例如，以多角度倾斜、弯曲等)的实施例中，密封构件至少部分地相对于过滤器滤筒的中心轴线以斜角平铺。
在一些实施例中，过滤器滤筒可构造成沿着轴向密封界面或轴向密封界面和径向密封界面的组合与过滤器头接合。参照图29-31，***900被示出为包括密封构件930，该密封构件930沿着裙部912的下边缘913密封地接合到裙部912。密封构件930与裙部912形成轴向密封(例如，端到端密封布置)。如图31所示，用于***900的过滤器滤筒的第一端盖916包括轴向凹槽915，该轴向凹槽915被构造(例如，尺寸设计)为在其中接收密封构件930。密封构件930是具有垂直于第一端盖916的中心轴线的非均匀横截面的不规则形状。如图30所示，与第一端盖916的中心轴线平行的密封构件930的高度917随沿轴向凹槽915的位置而变化。
也可考虑其它类型的密封构件。例如，图32-34示出包括径向密封构件1030的***1000，径向密封构件1030构造成沿着裙部1012的内表面将过滤器滤筒密封接合到裙部1012(例如，在径向密封构造中)。如图33-34所示，密封构件1030具有大致矩形的横截面。密封构件1030可以被模制在过滤器滤筒的第一端盖1016上，或者可以是安装在矩形椭圆凹槽中的简单切割垫片。在其它实施例中，密封构件1030的几何形状和/或布置可以不同。
图35-37示出了另一示例过滤器头1101的侧视图，其中密封构件构造成对裙部1112的外表面1146而不是内表面进行密封。如图所示，过滤器头1101包括设置在裙部1112的外表面1146上并以相对于裙部1112的中心轴线基本上平行的取向布置的多个凹痕1144。凹痕1144沿着裙部1112的长度从裙部1112的上端延伸到裙部1112的下端。图38示出了通过裙部1112的横截面的俯视图。凹痕1144可以被切割或以其他方式形成到外表面1146中。在其他优点中，凹痕1144防止非匹配的、非正品过滤器元件靠着外表面1146密封(例如，凹痕1144防止非真正过滤器元件的径向密封构件完全接触外表面1146)。
类似的特征可以形成在过滤器头中，以防止非匹配的、非正品过滤器元件与过滤器头形成轴向密封(例如，防止轴向密封构件完全接触过滤器头的表面)。图39示出了示例过滤器头1201的侧视图，该示例过滤器头1201包括设置在过滤器头1201的下表面1203上的多个凸块1244，该凸块正好位于过滤器头1201的裙部1212上方。图40示出示例过滤器头1301的侧视图，该示例过滤器头1301包括在过滤器头1301的下表面1303上的多个凹痕1344。
在一些实施例中，燃料过滤器元件的第一端盖可以被修改成用作外壳壳体的中空部分的入口和出口。图41和42分别示出了过滤器元件的第一端盖1416的侧视图和顶视图。第一端盖1416包括圆柱形突起1422。突起1422包括上密封构件1430和下密封构件1431。下密封构件1431沿第一端盖1416的中心轴线垂直地与上密封构件1430隔开。突起1422还包括沿外壁的大约180°部分延伸穿过突起1422的外壁的开口1421。如图42所示，突起1422还包括隔板1427，隔板1427限定了穿过突起1422的两个通道(例如，将燃料引导到壳体的中空部分的入口通道和将燃料从中空部分引导出去的出口通道)。如图41所示，过滤器头1401构造成与突起1422接合，以将流动引导到通道(例如，通道1423)之一处，并接收来自剩余通道(例如，通道1425)的流动。
图43和44分别示出了另一示例第一端盖1516的侧视图和顶视图。与图41-42的第一端盖1416一样，图43-44的第一端盖1516包括突起1522，突起1522包括上密封构件1530和与上密封构件1530垂直隔开的下密封构件1531。在图43-44的实施例中，突起1522限定三个通道，第一通道1523延伸穿过突起1522的上表面、第二通道1525延伸穿过第一开口1521、第三通道1527延伸穿过在突起1522的与作为第一开口1521相对的一侧上的第二开口1529。在一些实施方式中，第二通道1525和第三通道1527可以流体连接。在其它实施例中，流体通道的数量和/或几何形状可以不同。
图45示出了***1600，其中裙部1612的第一内表面1632(在过渡部1636下方)和裙部1612的第二内表面1634(在过渡部1636上方)之间的过渡部1636相对于过滤器滤筒的密封构件1610倾斜成角度1605。在其他好处中，相对于密封构件1610倾斜过渡部1636确保了密封构件1610和裙部1612的密封界面之间的接合在密封界面的周边上逐渐发生(而不是沿着周边突然发生，这将需要更大的力来克服)。在图45的示例性实施例中，过渡部1636和密封构件1610之间的角度1605大约为10°。在其他实施例中，斜角1602相对于密封构件1610可以小于或等于10°，或者任何其他合适的角度，以避免当过滤器滤筒1601***裙部1612中时作用在裙部1612和密封构件1610之间的压缩力的突然变化。
I.示例轴流动元件的示例制造方法
图46是在液体过滤***中安装过滤器滤筒的方法500的流程图。液体过滤***可以与参考图1详细描述的***100相同或类似。在502，提供过滤器头300。块502可包括将过滤器头300安装到发动机(例如，发动机机体)或沿车辆底盘(例如，车架导轨等)的另一位置。块502还可以包括将流体传输管线连接到过滤器头300的中心部分311上的入口端口和出口端口，以便将过滤器头300流体连接到燃料***。
在504-506，提供外壳壳体400和过滤器滤筒200。在508，将过滤器滤筒200连接到外壳壳体400。块508还可以包括将过滤器滤筒200的中心轴线210与外壳壳体400的中心轴线404对齐，并将过滤器滤筒200放置到外壳壳体400的中空部分402中。块508可进一步包括将过滤器滤筒200连接到外壳壳体400(例如，使得过滤器滤筒200可相对于外壳壳体400旋转)；例如，通过连接设置在过滤器滤筒200和外壳壳体400上的阳互锁构件256和阴互锁构件418。通过将过滤器滤筒200的第二端盖218(例如，第二端盖218的阳互锁构件256)压向外壳壳体400上的阴互锁构件418(在510)，阳互锁构件256和阴互锁构件418可被连接。块510还可以包括展开阴互锁构件418以卡扣、夹紧或以其他方式将阳互锁构件256紧固到阴互锁构件418。
在512，将外壳壳体400螺纹连接到过滤器头300上。块512还可以包括将外壳壳体400的中心轴线404与过滤器头300的中心轴线310对齐，使得过滤器滤筒200和外壳壳体400相对于过滤器头300处于同轴布置。图47-50示出了在块512期间过滤器滤筒200和过滤器头300之间的界面的侧视图(例如，螺纹操作)。如图47所示，第二端盖218的界面构件220***过滤器头300的中心部分311中的凹陷区域314中。外壳壳体400(未示出)相对于过滤器头300旋转(例如，相对于过滤器头300沿顺时针方向旋转)，以将界面构件220进一步拉入凹陷区域314中。
块512还可以包括使设置在过滤器滤筒200上的防旋转构件244与过滤器头300上的斜坡316的前边缘328接合。如图47-49所示，过滤器滤筒200在过滤器滤筒200的阳互锁构件256和阴互锁构件418与外壳壳体400之间的摩擦力作用下相对于过滤器头300旋转。由于斜坡316和螺纹之间的节距330的差，过滤器滤筒200继续与外壳壳体400一起旋转，直到防旋转构件244与斜坡316的前边缘328接触(见图49)。防旋转构件244和斜坡316之间的接合确保当外壳壳体400被拧紧到过滤器头300上时，密封构件230将保持与过滤器头300的密封界面309对齐。
如图51-54所示，块512还可以包括将过滤器滤筒200的界面构件220从凹陷区域314的第一内表面332到凹陷区域314的第二内表面334压入凹陷区域314。如图51-52所示，在组装过程的第一部分期间，在密封构件230和凹陷区域314的第一内表面332之间形成径向间隙600。在完全安装位置，如图53-54所示，密封构件230压靠在第二内表面334上，从而将过滤器滤筒200密封到过滤器头300上。在其他示例实施例中，该方法可以包括附加的、更少的和/或不同的操作。
IV.示例性实施例的构造
虽然本说明书包含许多具体的实现方式细节，但这些细节不应被解释为对可要求的范围的限制，而是对特定实现方式的特性的描述。本说明书在单独实现的上下文中描述的某些特性也可以在单个实现方式中组合实现。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实现方式中或以任何合适的子组合来实施。另外，尽管可以将特征描述为在某些组合中、甚至原始的权利要求中起作用，在一些案例中，要求保护的组合的一个或多个特征可以从组合中删除，并且要求保护的组合可以被引导到子组合或者子组合的变形。
如在此所使用的，术语“大致”、“基本上”和类似术语旨在具有与本公开主题所涉及的本领域普通技术人员的共同和接受的用法相协调的广泛含义。阅读本公开的本领域技术人员应该理解，这些术语旨在允许描述和要求保护的某些特征，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确数值范围。因此，这些术语应该被解释为表明对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变更被认为是在所附权利要求书所述的本发明的范围内。
本文使用的术语“连接”、“附接”等是指两个部件直接或间接地彼此连接。这种连接可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移动的或可释放的)。这种连接可以通过两个部件或两个部件和任何附加的中间部件彼此一体形成为单个整体，通过两个部件或两个部件和任何附加的中间部件彼此连接而实现。
术语“或”是以包含的意义使用的(而不是以排他的意义使用的)，因此，当使用术语“或”来连接一个元素列表时，术语“或”意味着列表中的一个、一些或所有元素。除非另外特别说明，否则诸如短语“至少一个X、Y和Z”的连词语言，一般通过上下文理解，表达一项物件等，可以是X，Y，Z，X和Y，X和Z，Y和Z，或X、Y和Z(即，X、Y和Z的任何组合)。因此，除非另有说明，这种连词语言通常不旨在暗示某些实施例需要至少一个X、至少一个Y、至少一个Z的每一个都存在，除非另有说明。
重要的是要注意，在各种示例实现中所示的***的构造和布置仅是说明性的，而不是限制性的。希望保护在所描述的实现的精神和/或范围内的所有改变和修改。应当理解的是，一些特征可能是非必须的，并且可以将缺少各种特征的实现方式设想为在本申请的范围内，该范围由所附权利要求限定。。当使用“部分”语言时，除非有相反的特别说明，否则该项目可以包括一部分和/或整个项目。

Claims (19)

1.一种液体过滤***，其特征在于，包括：
过滤器头，所述过滤器头包括裙部，所述裙部具有设置在所述裙部的第一端处的斜坡，所述斜坡形成为平行于所述过滤器头的中心轴线延伸的螺旋形状；
外壳壳体，所述外壳壳体连接到所述过滤器头；和
过滤器滤筒，所述过滤器滤筒设置在所述外壳壳体内，所述过滤器滤筒包括：
过滤器介质包；和
端盖，所述端盖连接到所述过滤器介质包的第一端，所述端盖包括：
从所述端盖的上表面延伸的界面构件，所述界面构件包括相对于所述过滤器滤筒的中心轴线至少部分倾斜成斜角的密封构件，所述密封构件与所述裙部密封地接合；以及
远离所述界面构件径向延伸的防旋转构件，所述防旋转构件与所述裙部在所述斜坡的前边缘接合。
2.根据权利要求1所述的液体过滤***，其特征在于，所述防旋转构件与所述界面构件接合，使得当所述外壳壳体完全安装到所述过滤器头上时，所述防旋转构件可以与所述斜坡接合，而所述斜坡与所述界面构件之间没有径向间隙。
3.根据权利要求2所述的液体过滤***，其特征在于，所述防旋转构件是矩形突片，所述矩形突片从所述界面构件径向向外并从所述上表面以相对于所述上表面基本上垂直的方向向上延伸。
4.根据权利要求2所述的液体过滤***，其特征在于，所述防旋转构件的高度等于前边缘处的斜坡的高度。
5.根据权利要求1所述的液体过滤***，其特征在于，所述裙部限定了圆柱形凹陷区域，所述凹陷区域的尺寸被设计成在其中接收所述界面构件。
6.根据权利要求1所述的液体过滤***，其特征在于，所述裙部还包括第一内表面和第二内表面，其中所述第二内表面的内径小于所述第一内表面的内径，并且其中所述第一内表面和所述第二内表面之间的过渡部平行于所述密封构件定向。
7.根据权利要求6所述的液体过滤***，其特征在于，所述第一内表面和所述第二内表面之间的过渡部相对于所述密封构件倾斜一个角度。
8.根据权利要求1所述的液体过滤***，其特征在于，所述裙部进一步包括密封破坏器，所述密封破坏件器包括肋或凹痕，所述密封破坏器从所述裙部的第二端朝向所述过滤器滤筒向下延伸。
9.根据权利要求8所述的液体过滤***，其特征在于，还包括沿所述裙部的周边设置的多个密封破坏器，其中所述多个密封破坏器中的每一个的下边缘从平行于所述密封构件定向的参考平面向上延伸。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的液体过滤***，其特征在于，所述界面构件包括圆柱形突起，所述圆柱形突起限定了延伸穿过所述端盖的中心开口。
11.根据权利要求1-9任意一项所述的液体过滤***，其特征在于，所述密封构件的第一部分以第一角度倾斜，并且其中所述密封构件的第二部分以不同于所述第一角度的第二角度倾斜。
12.根据权利要求1-9任意一项所述的液体过滤***，其特征在于，所述界面构件还包括从所述上表面延伸的突起，所述突起包括径向延伸穿过其中的开口。
13. 一种液体过滤器滤筒，其特征在于，包括：
过滤器介质包；和
端盖，所述端盖连接到所述过滤器介质包的第一端，所述端盖包括从所述端盖的上表面延伸的界面构件，所述界面构件包括相对于所述过滤器介质包的中心轴线至少部分倾斜成斜角的密封构件，所述密封构件的第一部分以第一角度倾斜，并且其中所述密封构件的第二部分以不同于所述第一角度的第二角度倾斜；其中，所述界面构件沿着成角度的密封界面接合过滤器头，并且所述密封界面的定向防止使用依赖于平面径向密封元件的非正品过滤器滤筒。
14.根据权利要求13所述的液体过滤器滤筒，其特征在于，所述端盖包括与所述界面构件接合并远离所述界面构件径向延伸的防旋转构件。
15.根据权利要求13-14任意一项所述的液体过滤器滤筒，其特征在于，所述界面构件还包括从所述上表面延伸的突起，所述突起包括径向延伸穿过其中的开口。
16.根据权利要求13-14任意一项所述的液体过滤器滤筒，其特征在于，所述界面构件包括圆柱形突起，所述圆柱形突起限定了延伸穿过所述端盖的中心开口。
17.根据权利要求13-14任意一项所述的液体过滤器滤筒，其特征在于，所述界面构件包括上延伸片件和下延伸片件，所述上延伸片件和下延伸片件各自从所述端盖径向向外延伸，所述上延伸片件和所述下延伸片件一起限定了凹槽，所述凹槽的尺寸被设计成在其中接收所述密封构件。
18.一种液体过滤***的安装方法，其特征在于，包括：
提供过滤器头，所述过滤器头包括裙部，所述裙部在所述裙部的第一端具有斜坡，所述斜坡形成为平行于所述过滤器头的中心轴线延伸的螺旋形状；
提供外壳壳体；
提供过滤器滤筒，所述过滤器滤筒包括过滤器介质包和连接到所述过滤器介质包的第一端的端盖，所述端盖包括从所述端盖的上表面延伸的界面构件以及远离所述界面构件径向延伸的防旋转构件，所述界面构件包括相对于所述过滤器滤筒的中心轴线倾斜成斜角的密封构件；
将所述滤筒接合到所述外壳壳体；和
通过将所述防旋转构件与所述斜坡的前边缘接合，将所述外壳壳体安装到过滤器头上，以将所述密封构件密封地接合到所述裙部。
19.根据权利要求18所述的安装方法，其特征在于，将所述外壳壳体安装到所述过滤器头上还包括在与所述密封构件相邻的位置处将所述防旋转构件与所述斜坡的前边缘进行其间没有径向间隙的接合。
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