無(wú)過(guò)濾不運(yùn)行的流體過(guò)濾系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】無(wú)過(guò)濾不運(yùn)行的流體過(guò)濾系統(tǒng)
[0001]本申請(qǐng)是申請(qǐng)人康明斯過(guò)濾IP公司于2011年12月06日向中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的申請(qǐng)?zhí)枮?01080025079.3、申請(qǐng)日為2010年02月19日、名稱為“無(wú)過(guò)濾不運(yùn)行的流體過(guò)濾系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)，通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合到本申請(qǐng)之中。
[0002]優(yōu)先權(quán)彳目息
[0003]本申請(qǐng)正在以康明斯過(guò)濾IP公司的名義申請(qǐng)PCT國(guó)際專利申請(qǐng)，并請(qǐng)求主張于2009年5月4日申請(qǐng)的、名稱為“無(wú)過(guò)濾不運(yùn)行的流體過(guò)濾系統(tǒng)”的美國(guó)專利申請(qǐng)第12/434，863號(hào)的優(yōu)先權(quán)，這件在先申請(qǐng)以全文引用的方式結(jié)合于本專利申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明通常涉及過(guò)濾領(lǐng)域，尤其是指流體過(guò)濾系統(tǒng)及用于保護(hù)組件諸如噴油器和相連接的燃料組件免遭損壞的相關(guān)組件，以及由流體過(guò)濾器的缺失或不正確運(yùn)行造成系統(tǒng)故障。
【背景技術(shù)】
[0005]眾所周知，在燃料過(guò)濾器外殼內(nèi)使用一種閥門(mén)來(lái)控制通過(guò)該外殼的燃料流量。在燃料過(guò)濾器外殼內(nèi)的這種閥的一個(gè)實(shí)施例有時(shí)也被稱為“無(wú)過(guò)濾，不運(yùn)行”的閥門(mén)，其中，如果沒(méi)有安裝燃料過(guò)濾器或安裝燃料過(guò)濾器不正確，那么該閥門(mén)就會(huì)阻止燃料流到發(fā)動(dòng)機(jī)或燃油噴射系統(tǒng)。在這種類型的系統(tǒng)里，為了讓足夠數(shù)量的燃料流經(jīng)過(guò)閥門(mén)流到發(fā)動(dòng)機(jī)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行，不僅必須有燃料過(guò)濾器的存在，而且燃料過(guò)濾器必須正確安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本專利申請(qǐng)描述了一種系統(tǒng)中使用了改進(jìn)的“無(wú)過(guò)濾，不運(yùn)行”的流體過(guò)濾系統(tǒng)和組件。在一種“無(wú)過(guò)濾，不運(yùn)行”的流體過(guò)濾系統(tǒng)中，如果濾芯沒(méi)有安裝，就阻止流體流到下游組件。為了允許流體流動(dòng)，需要設(shè)計(jì)一種合適的濾芯來(lái)安裝。由于使用該流體過(guò)濾系統(tǒng)，這就保護(hù)了下游的組件以避免遭到損壞和避免了設(shè)備產(chǎn)生故障。可利用所述改進(jìn)的這種類型“無(wú)過(guò)濾，不運(yùn)行”的流體過(guò)濾系統(tǒng)是大多數(shù)系統(tǒng)，包括但不限于，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的一種燃料過(guò)濾系統(tǒng)，在液壓系統(tǒng)中的一種液壓油過(guò)濾系統(tǒng)，在柴油或汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上的其他發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)濾系統(tǒng)，以及非發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域中使用的過(guò)濾系統(tǒng)。
[0007]在此，進(jìn)一步如上所述，設(shè)置的濾芯用于驅(qū)動(dòng)閥門(mén)，該閥門(mén)控制流體流過(guò)在過(guò)濾器的外殼上，例如，在該過(guò)濾器的外殼內(nèi)的豎管上的軸向的(朝向?yàn)V芯的插入方向)朝向流體入口的開(kāi)口。同時(shí)，濾芯被配置為允許流體流過(guò)濾芯，并通過(guò)軸向朝向流體入口的開(kāi)口。在燃料系統(tǒng)的情況下，燃料可以流過(guò)軸向朝向流體入口的開(kāi)口和經(jīng)過(guò)閥門(mén)流向下游組件，例如噴油器和相關(guān)聯(lián)的燃油系統(tǒng)組件。
[0008]舉一個(gè)例子，濾芯包括定義一個(gè)內(nèi)部空間的過(guò)濾介質(zhì)。該過(guò)濾介質(zhì)具有第一端和第二端，第一端蓋連接到該過(guò)濾介質(zhì)的第一端。該第一端蓋包括一個(gè)開(kāi)設(shè)于其上的通向內(nèi)部空間的開(kāi)口，該開(kāi)口用于容納一豎管。第二個(gè)端蓋連接到該過(guò)濾介質(zhì)的第二端。第二端蓋沒(méi)有供流體流過(guò)的開(kāi)口。此外，該第二端蓋包括固定到該過(guò)濾介質(zhì)的第二端的圓盤(pán)部，從該圓盤(pán)部向內(nèi)部空間延伸的裙邊，被該裙邊圍繞且向內(nèi)部空間延伸的軸向延伸軸銷(xiāo)，定義通向該軸銷(xiāo)的流體流動(dòng)通道的多個(gè)肋條。
[0009]由于這種構(gòu)造，當(dāng)安裝濾芯時(shí)，該軸銷(xiāo)被定位和配置為驅(qū)動(dòng)與收容該濾芯的過(guò)濾器外殼連接的流量控制閥。此外，流體通過(guò)該軸向朝向流體入口的開(kāi)口流過(guò)流體流動(dòng)通道以流向下游組件。
[0010]該收容濾芯的過(guò)濾器外殼可以以多種方式配置，只要它具有讓該濾芯上的軸銷(xiāo)可以延伸穿過(guò)的軸向朝向流體入口的開(kāi)口，和一個(gè)控制流體通過(guò)由該軸銷(xiāo)驅(qū)動(dòng)的流體入口的開(kāi)口的閥門(mén)。
[0011]例如，該過(guò)濾器外殼可以包括一個(gè)殼體，該殼體定義一濾芯空間以收容該濾芯，以及一設(shè)置在濾芯空間內(nèi)的豎管，該濾芯空間穿過(guò)該濾芯的第一端蓋內(nèi)的開(kāi)口。該豎管包括一內(nèi)部流動(dòng)通道，以及該軸向朝向流體入口的開(kāi)口，使得該內(nèi)部流動(dòng)通道與該濾芯空間相連通。該軸向朝向流體入口的開(kāi)口開(kāi)設(shè)在該豎管的第一端，且被配置為收容該濾芯的軸銷(xiāo)以驅(qū)動(dòng)該閥門(mén)。該閥門(mén)設(shè)置在靠近第一端的豎管里且控制流體流過(guò)該軸向朝向流體入口的開(kāi)口且進(jìn)入該內(nèi)部流動(dòng)通道。
[0012]該閥門(mén)可在第一位置和第二位置之間軸向移動(dòng)，該第一位置阻止流體流過(guò)該軸向朝向流體入口的開(kāi)口且進(jìn)入該內(nèi)部流動(dòng)通道，在該第二位置處流體流過(guò)該軸向朝向流體入口的開(kāi)口且進(jìn)入該內(nèi)部流動(dòng)通道。
[0013]該閥門(mén)包括一個(gè)閥芯和與閥芯連接的彈簧，該彈簧使閥芯偏向第一位置。當(dāng)該閥芯處在第二位置時(shí)，該閥芯和豎管被配置以使在該閥芯和豎管之間設(shè)置了流動(dòng)路徑，從而允許流體流過(guò)該軸向朝向流體入口的開(kāi)口且進(jìn)入該內(nèi)部流動(dòng)通道。
[0014]該閥芯開(kāi)設(shè)有一孔以用于收容濾芯上的軸銷(xiāo)的一端。此外，該彈簧可以是一個(gè)，圍繞該閥芯的一部分的螺旋彈簧。延伸進(jìn)入該孔的軸銷(xiāo)和圍繞該閥芯的螺旋彈簧有助于穩(wěn)定該閥芯且防止從一側(cè)到另一側(cè)的橫向運(yùn)動(dòng)或該閥芯的擺動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是安裝有濾芯的過(guò)濾器殼體的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0016]圖2是該濾芯的內(nèi)部過(guò)濾元件的上部端蓋的底部立體圖。
[0017]圖3是設(shè)置在該豎管的頂端的閥門(mén)組件的詳細(xì)視圖，該閥門(mén)組件的閥門(mén)在
[0018]第一或閉合位置。
[0019]圖4是該閥門(mén)組件的第一部分的立體圖。
[0020]圖5A和5B是該閥門(mén)組件的第二部分的側(cè)向截面圖。
[0021]圖6是該閥門(mén)組件的第二部分的頂部立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1顯示了一種組件10，其中，該組件10包括一個(gè)設(shè)置在一過(guò)濾器外殼14內(nèi)的濾芯12。在燃料到達(dá)保護(hù)系統(tǒng)之前，例如噴油泵或噴油嘴，該組件10可以，例如，用在過(guò)濾燃料例如柴油的燃油系統(tǒng)中。然而，本發(fā)明的以下描述中，該濾芯和過(guò)濾器外殼用于過(guò)濾燃油，可以意識(shí)到，此處所描述的概念，可用于其他液體。例如，在適當(dāng)情況下，本文所述一個(gè)或多個(gè)概念可以應(yīng)用到，過(guò)濾其他類型的流體的其他類型的組件，例如潤(rùn)滑油，液壓和其它液體，以及空氣。
[0023]在本文所描述的實(shí)施例中，該濾芯12用于過(guò)濾燃料。此外，所示的濾芯12為雙級(jí)式、雙層式濾芯，該濾芯具有一個(gè)外層過(guò)濾元件13a和內(nèi)層過(guò)濾元件13b。美國(guó)申請(qǐng)?zhí)柕?1/937700號(hào)進(jìn)一步描述了該雙層式濾芯具體內(nèi)容。另外，該濾芯12可以是具有單個(gè)過(guò)濾元件的單級(jí)式濾芯，本文所描述濾芯的概念也同樣適用于單級(jí)式濾芯。
[0024]該外層過(guò)濾元件13a的構(gòu)造對(duì)本文所描述的概念并不重要，且該外層過(guò)濾元件13a的多種結(jié)構(gòu)是可能存在的。例如，該外層過(guò)濾元件13a可以與在美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)第11/937700號(hào)所描述的外層過(guò)濾元件相似。然而，其他結(jié)構(gòu)也是可能存在的。
[0025]參考圖1和圖2，該濾芯12的內(nèi)層過(guò)濾元件13b包括過(guò)濾介質(zhì)16，固定到該過(guò)濾介質(zhì)16的上端部的上部端蓋18，及固定到該過(guò)濾介質(zhì)16的下端部的下部端蓋20。該過(guò)濾介質(zhì)16的兩端以任何適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ǖ蕉松w18、20上，例如將過(guò)濾介質(zhì)嵌入到端蓋內(nèi)或通過(guò)使用粘合劑將過(guò)濾介質(zhì)粘合到該端蓋上。該端蓋18、20可由例如塑料材料或其他與將要被過(guò)濾的燃料或其他液體兼容的材料制成。
[0026]在實(shí)施例中，該過(guò)濾介質(zhì)16的橫截面是圓環(huán)形，該過(guò)濾介質(zhì)16定義了一個(gè)內(nèi)部空間22。該過(guò)濾介質(zhì)16可以采取任何橫向截面形狀，例如，圓環(huán)形，三角形，橢圓形，只要它定義了內(nèi)部空間22。在此處所描述的實(shí)施例中，該內(nèi)部空間22定義了收容已被過(guò)濾介質(zhì)16過(guò)濾的清潔燃料的一側(cè)空間，在這種情況下，該濾芯12被配置為由外向內(nèi)流動(dòng)。該濾芯12也可以被構(gòu)造為由內(nèi)向外流動(dòng)的構(gòu)造，在這種情況下，該內(nèi)部空間22是未被過(guò)濾的燃料一側(cè)空間且燃料經(jīng)過(guò)濾介質(zhì)16流向清潔燃料一側(cè)的空間。
[0027]該過(guò)濾介質(zhì)16的目的是除去燃料中的有害污染物。例如，該過(guò)濾介質(zhì)16可配置為從燃料中除去軟顆粒和固體顆粒污染物和/或水。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道運(yùn)用適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾燃料或其他液體。
[0028]繼續(xù)參考圖1和圖2，該上部端蓋18是封閉的，即上部端蓋沒(méi)有燃料流過(guò)的開(kāi)口。在合適的情況下，該上部端蓋18可以設(shè)有旁路開(kāi)口作為旁路機(jī)構(gòu)的一部分，該旁路機(jī)構(gòu)允許燃料繞過(guò)過(guò)濾介質(zhì)。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，旁路機(jī)構(gòu)是眾所周知的。
[0029]該上部端蓋18包括一個(gè)大致呈圓形的水平的圓盤(pán)部24，該圓盤(pán)部24具有一連接到該過(guò)濾介質(zhì)16的上端的環(huán)形的周長(zhǎng)部。一個(gè)環(huán)形裙邊26從圓盤(pán)部24軸向向下延伸朝向并進(jìn)入該內(nèi)部空間22。在該實(shí)施例中，該圓形的裙邊26的圓周是連續(xù)的，且沒(méi)有流體流動(dòng)的開(kāi)口。然而，該裙邊可以形成流體流動(dòng)開(kāi)口以讓更多的燃料流過(guò)該裙邊。
[0030]此外，該端蓋18包括軸向向下延伸并進(jìn)入到該內(nèi)部空間22的軸銷(xiāo)28，以及多根肋條30。圖示的軸銷(xiāo)28是基本上沿該端蓋18的中心軸和沿該過(guò)濾介質(zhì)16的中心軸上居中設(shè)置。然而，在另一個(gè)實(shí)