背景技術(shù)：

本公開涉及過濾器，且更特別地，涉及在燃料供給系統(tǒng)中使用的過濾器濾筒。

在燃料中可發(fā)現(xiàn)大量污染物，如水和各種磨料顆粒。為了去除污染物并防止對脆弱發(fā)動機部件的損傷，燃料供給系統(tǒng)可包括被配置為從燃料供給中去除水和污染物的一個或多個過濾器組件。過濾器組件可包括可去除的過濾器濾筒或者限定出燃料流動路徑的其他元件，燃料流動路徑穿過一個或多個過濾介質(zhì)，以在燃料輸送到脆弱的發(fā)動機系統(tǒng)之前去除顆粒并將水從燃料中分離。過濾器濾筒或者元件被配置為使得可以根據(jù)維修計劃或者需要來替換過濾器濾筒。

實際上，燃料過濾要求基于如下情況而不同：內(nèi)燃發(fā)動機的類型和制作；所采用發(fā)動機的特定應(yīng)用；發(fā)動機運行的氣候；和/或與燃料供給質(zhì)量有關(guān)的地域特性。適于在特定過濾系統(tǒng)中使用的可替換過濾器部件通常根據(jù)容量、流體相容性、水分離以及過濾效率而不同。

傳統(tǒng)的燃料過濾器可利用多種配置中的任意一種以將過濾器濾筒保持在過濾器蓋中。過濾器濾筒和過濾器蓋可直接在過濾器濾筒的外徑處配合?？商娲?，過濾器濾筒可以通過圍繞過濾器濾筒外徑的外環(huán)而固定到過濾器蓋。

過濾器濾筒和過濾器蓋之間的連接需要經(jīng)受振動、沖擊和相對較高的內(nèi)部壓力，同時適應(yīng)代表現(xiàn)代燃料供給系統(tǒng)的增加的燃料體積和循環(huán)壓力變化。

在保證過濾系統(tǒng)性能中重復(fù)發(fā)生的一個問題在過濾器濾筒和過濾器蓋的連接中會遇到。緊迫的是，替換濾筒能與燃料系統(tǒng)的過濾要求兼容。一些替換濾筒被配置為在最外直徑處接合過濾器蓋。濾筒或者直接連接到過濾器蓋，或者通過在濾筒的最外直徑上滑動的分離環(huán)而間接連接到過濾器蓋。這種外周接合可徑向限制替換濾筒的直徑，可以限制容納在其中的過濾介質(zhì)的尺寸和所導(dǎo)致的過濾容量。

在本領(lǐng)域中需要這樣的過濾器濾筒，其不受到與過濾器蓋接合的徑向限制，并可在多種之前設(shè)計的過濾器蓋中使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

所公開過濾器濾筒的一個實施方式包括整合到過濾器濾筒中的鎖環(huán)，該過濾器濾筒被配置為容納過濾器蓋的配合環(huán)形部。

過濾器組件包括過濾器蓋，該過濾器蓋限定了用于接收過濾器濾筒的連通端部的接收器，并可包括用于保持所接收的濾筒的接合結(jié)構(gòu)。當(dāng)適當(dāng)?shù)亟邮赵谶^濾器蓋中時，過濾器濾筒的所述連通端部接收從所述蓋突出的燃料入口/出口導(dǎo)管。燃料被引導(dǎo)通過容納在所述濾筒內(nèi)的過濾介質(zhì)，并且清潔的燃料被送到發(fā)動機。

本公開涉及的過濾器濾筒整合了可采取鎖環(huán)形式的向內(nèi)指向的接合特征。所述鎖環(huán)的一種優(yōu)選形式通過過盈配合在所述過濾器濾筒的所述連通端部處安裝于環(huán)形空間內(nèi)。所述環(huán)形空間包括與蓋部連通的至少一個接合結(jié)構(gòu)。在所公開過濾器濾筒的另一個實施方式中，所述鎖環(huán)沿著其外邊緣被機械地卷曲到所述過濾器濾筒的內(nèi)邊緣。所述鎖環(huán)可通過螺紋或者卡口連接系統(tǒng)等接合所述過濾器蓋。

本發(fā)明包括一種過濾器濾筒，該過濾器濾筒包括：第一殼體區(qū)段和第二殼體區(qū)段，所述第一殼體區(qū)段和所述第二殼體區(qū)段在外周肩部處結(jié)合以限定內(nèi)部空間。所述第一殼體區(qū)段包括徑向間隔的內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁，所述內(nèi)側(cè)壁和所述外側(cè)壁通過第一過渡部連接，以限定出靠近所述過濾器濾筒的第一端的環(huán)形空間。所述內(nèi)側(cè)壁從所述第一過渡部處的第一端延伸到第二過渡部處的第二端，所述第二過渡部從所述內(nèi)側(cè)壁徑向向內(nèi)地延伸以在所述第一殼體區(qū)段中限定出軸向開口。所述第二殼體部徑向地圍繞所述第一殼體部并結(jié)合到所述第一殼體部。具有第一端帽和第二端帽的過濾器元件被固定到過濾介質(zhì)的環(huán)形環(huán)的相對軸向端部。所述第一端帽限定與過濾介質(zhì)的環(huán)所圍繞的中心區(qū)域連通的流體流動開口。鎖環(huán)在所述環(huán)形空間內(nèi)被固定到殼體。所述鎖環(huán)包括位于所述環(huán)形空間內(nèi)的至少一個接合結(jié)構(gòu)。

所述鎖環(huán)可被固定到所述外側(cè)壁的內(nèi)表面，并可具有包括所述至少一個接合結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面。所述至少一個接合結(jié)構(gòu)可從所述鎖環(huán)的內(nèi)表面徑向向內(nèi)地突出。所述第一殼體區(qū)段的外側(cè)壁可具有第一直徑d1，所述內(nèi)側(cè)壁具有第二直徑d2，d2可比d1小，并且所述環(huán)形空間可具有徑向尺寸x，x至少約為d1的10％。可替代地，所述第一殼體區(qū)段的外側(cè)壁具有第一直徑d1，所述內(nèi)側(cè)壁具有第二直徑d2，并且d2可約為d1的70％。所述第一過渡部可以為將所述外側(cè)壁連接到所述內(nèi)側(cè)壁的環(huán)形的u形彎曲部。所述第一過渡部的u形彎曲部可以由繞所述環(huán)形空間中的點旋轉(zhuǎn)的曲率半徑來限定。

所述第二過渡部的大部分可由繞被所述第一殼體部和第二殼體部限定的所述內(nèi)部空間內(nèi)的點旋轉(zhuǎn)的曲率半徑來限定。所述第二過渡部可在圍繞所述軸向開口的徑向向外突出的唇緣處終止。上端帽可包括軸向延伸的指部，所述軸向延伸的指部具有接合到圍繞所述軸向開口的唇緣的向內(nèi)突出的齒，由此在殼體內(nèi)支撐所述過濾器元件。所述第一殼體區(qū)段可具有第一高度y1，且所述過濾器濾筒可具有第二高度y2，并且y1可約為y2的20％?？商娲?，所述第一殼體區(qū)段可具有第一高度y1，所述第一高度y1在由所述第一過渡部限定的所述環(huán)形空間的最低點處的槽與結(jié)合所述第一殼體部和第二殼體部的輥縫之間。在另一種替代中，所述第一殼體區(qū)段可具有第三高度y3，所述第三高度y3在由所述第一過渡部限定的所述環(huán)形空間的最低點處的槽與所述第二過渡部的最高點處的峰之間，并且y1約為y3的90％。

本公開的目的在于為過濾器濾筒提供新的改進連接系統(tǒng)，該連接系統(tǒng)提供了與過濾器蓋的有效連接，而濾筒的半徑不受該連接系統(tǒng)的徑向限制。本公開的其他目標(biāo)和優(yōu)勢將會從說明書和附圖中變得清楚。

附圖說明

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，通過參考附圖會更好地了解本公開，并將清楚其多個目標(biāo)和優(yōu)勢，其中：

圖1為根據(jù)本公開整合有鎖定環(huán)的過濾器濾筒的第一實施方式的縱向截面圖；

圖2為過濾器濾筒和圖1中鎖環(huán)之間的連接的放大視圖；

圖3為過濾器組件的放大截面立體圖，其包括過濾器蓋和根據(jù)本公開的整合有鎖環(huán)系統(tǒng)的過濾器濾筒。

具體實施方式

參考附圖，其中所有這些附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相似的部分，根據(jù)本公開過濾器濾筒10整合有鎖環(huán)12。

圖1為穿過過濾器濾筒10和鎖環(huán)12的截面圖。過濾器濾筒包括第一殼體區(qū)段14，第一殼體區(qū)段14沿著外周邊緣18結(jié)合到第二殼體區(qū)段16以形成內(nèi)部空間66。內(nèi)部空間66包括支撐在過濾器濾筒10內(nèi)的過濾器元件20。繞過濾器濾筒的縱向軸線a-a，上索環(huán)22圍繞燃料入口24，而下索環(huán)40圍繞燃料出口42。第一殼體區(qū)段14和上端帽48接收同軸導(dǎo)管51、52(見圖3)，以輸送未過濾流體并從過濾器濾筒10回收過濾后流體。

圖2示出了過濾器濾筒10和鎖環(huán)12之間的連接的放大視圖。第一殼體區(qū)段14包括外側(cè)壁26、第一過渡部28、內(nèi)側(cè)壁30以及第二過渡部32。外側(cè)壁26、第一過渡部28和內(nèi)側(cè)壁30形成了過濾器濾筒中的環(huán)形空間19，以允許在外周邊緣18內(nèi)部接收鎖環(huán)12。在所示實施方式中，第一過渡部28基本上由半徑r2限定，對著鈍角并繞環(huán)形空間19內(nèi)的點旋轉(zhuǎn)。第一過渡部28繞縱向軸線a-a旋轉(zhuǎn)以限定凹的三維環(huán)面。在所示實施方式中，第二過渡部32基本上由半徑r1限定，對著鈍角并繞內(nèi)部空間66內(nèi)的點旋轉(zhuǎn)。第二過渡部32繞縱向軸線a-a旋轉(zhuǎn)以限定凸的三維環(huán)面。所示實施方式允許第一殼體區(qū)段14由單個連續(xù)材料片材構(gòu)成。

在圖1所示的一個實施方式中，環(huán)形空間19的寬度x約為濾筒直徑d1的10％。更寬的環(huán)形空間19會導(dǎo)致更少的內(nèi)部空間66，但是可能是必要的，這取決于過濾器蓋。上述環(huán)形空間19允許鎖環(huán)12接合第二殼體區(qū)段16的外周邊緣18內(nèi)部的過濾器蓋38。在環(huán)形空間19內(nèi)的接合允許過濾器濾筒10在徑向上延伸超過外周邊緣18。

參考圖1，第一殼體區(qū)段14的高度相對于濾筒10的高度可不同。在一個實施方式中，第一殼體區(qū)段的第一高度y1約等于第一殼體區(qū)段的第三高度y3。在另一個實施方式中，第一殼體區(qū)段的第一高度y1約為第一殼體區(qū)段的第三高度y3的90％。在另一個實施方式中，第一殼體區(qū)段的第一高度y1可以約為過濾器濾筒高度y2的20％。

在圖3最清楚示出的實施方式中，鎖環(huán)12優(yōu)選地具有內(nèi)表面34和外表面36。內(nèi)表面34被配置為接合過濾器蓋38的互補環(huán)形部分。過濾器蓋38具有環(huán)形的向下突出的裙部71，裙部71包括向外突出的接合結(jié)構(gòu)70。鎖環(huán)12的內(nèi)表面34包括與向外突出的接合結(jié)構(gòu)70互補的向內(nèi)突出的接合結(jié)構(gòu)68。這些互補的接合結(jié)構(gòu)被配置為使得，當(dāng)濾筒沿第一方向旋轉(zhuǎn)時鎖環(huán)12接合過濾器蓋38，并且當(dāng)濾筒在與第一方向相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)時脫離接合。這些互補的接合結(jié)構(gòu)可包括螺紋或者卡口連接器系統(tǒng)等。裙部71具有與過濾器濾筒10中的環(huán)形空間19互補的配置，以允許在外周邊緣18內(nèi)部接收裙部71。

參考圖1，過濾介質(zhì)44的連續(xù)環(huán)在過濾器元件20的第一(上)和第二(下)端帽(分別是48和50)之間延伸。過濾介質(zhì)44可由纖維素紙或者任意其他可滲透纖維材料構(gòu)成。如圖1和圖2所示，上端帽48將過濾器元件20機械地連接到過濾器濾筒10。上端帽48圍繞繞著縱向軸線a-a的燃料出口42。燃料出口42被配置為接收器，以接收圖3所示的燃料出口導(dǎo)管52，因此允許過濾后的燃料排出過濾器濾筒10。

如圖1和圖2所示，過濾器元件保持臂54在燃料出口42的周界處從上端帽48軸向地突出，并將第一殼體區(qū)段14保持在環(huán)形唇緣60處。成套的過濾器元件保持臂54在與過濾器濾筒的縱向軸線a-a同軸的圓中圍繞燃料出口42。取決于過濾環(huán)境內(nèi)的壓力，過濾器元件保持臂54的特性可適于確保更穩(wěn)固的連接。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，增加臂54的寬度、增加臂54的厚度或者增加臂54的數(shù)量將會增加臂能施加到環(huán)形唇緣60上的保持力。

過濾器元件保持倒鉤56從過濾器元件保持臂54的終端向內(nèi)徑向地突出。在圖2所示的實施方式中，倒鉤具有朝著第一殼體區(qū)段14的環(huán)形唇緣60取向的接合斜面58。從臂54的終端前進并朝著上端帽48移動，倒鉤56在沿著接合斜面58行進的同時使寬度增加。在接合斜面58的最靠近上端帽48的端部處，倒鉤56在保持凸緣62中終止。附圖中所示的凸緣62是從臂54的表面朝著靠近接合斜面58的軸線a-a徑向地突出的平坦表面。與臂54一樣，過濾器濾筒10的凸緣62和環(huán)形唇緣60的特性可以改變，為濾筒10提供更穩(wěn)固的連接。例如，增加凸緣62的長度以及環(huán)形唇緣60的徑向?qū)挾葘黾拥广^56施加到環(huán)形唇緣60上的保持力。

在一個實施方式中，倒鉤56可位于保持臂54的表面上，而保持臂54朝向過濾器濾筒10的縱向軸線a-a取向。因此，在圖1至圖3的配置中，凸緣62朝著過濾器濾筒10的縱向軸線a-a徑向地突出。在替代實施方式中，倒鉤56位于臂54的遠(yuǎn)離濾筒縱向軸線a-a取向的表面(未示出)上。

如圖1和圖2所示，多個支撐肋64從過濾器元件保持臂54徑向地延伸。支撐肋64連接到臂54的背離燃料出口42的表面，并提供偏壓力以幫助將過濾器元件20保持在過濾器濾筒10內(nèi)。在圖1和圖2所示的實施方式中，支撐肋施加力以加強臂。此外，在肋64從臂54延伸到上端帽48的周界的一個實施方式中，肋64確保上端帽48在第一殼體區(qū)段14內(nèi)居中。通過延伸超過上端帽48的周界，肋64在安裝好時抵接第一殼體區(qū)段14，這可防止上端帽48在過濾器濾筒10的殼體內(nèi)從一側(cè)移動到另一側(cè)。

在一個實施方式中，肋64還用來限定多個燃料流動通路。例如，在圖1中，肋64延伸經(jīng)過上端帽48的周界并抵接第一殼體區(qū)段14的內(nèi)表面。在周界處，肋64從上端帽48軸向地升起，在過濾器濾筒的上端帽48和第一殼體區(qū)段14之間生成間隙。肋64限定了橫跨上端帽48沿徑向向外延伸的燃料流動路徑。

現(xiàn)在將對穿過過濾器濾筒10的流體流進行描述，燃料流用箭頭表示。在圖1和圖3所示的過濾器濾筒的實施方式中，未過濾燃料從蓋38穿過燃料入口24進入濾筒。導(dǎo)管51和52分別被接收在索環(huán)22和40中，以限定出燃料進入濾筒并且清潔燃料離開濾筒的獨立流動路徑。燃料沿徑向流經(jīng)上端帽48，穿過過濾器元件保持臂54中的間隙，并繞著上端帽48的周界。在繞著周界流動之后，燃料沿徑向向內(nèi)流經(jīng)過濾介質(zhì)44，并沿軸向朝著燃料出口導(dǎo)管52流動。然后，燃料流經(jīng)燃料出口42離開蓋38。