[0003]本发明涉及过滤器组件。具体的说，本发明涉及可用作过滤器组件例如空气(气体)滤清器组件中维修件的过滤器滤芯和特征。在某些特定的示例中，过滤器滤芯包括端盖或端部件结构，其包括不可移去地固定就位在端部件上并且通常模制就位在端部件上的预成型的密封件；端部件上具有径向密封支撑。

　　[0004]已知多种过滤器组件，其中可维修的过滤器滤芯设置在过滤器外壳内。术语“可维修的”在本文中表示过滤器滤芯是安装在外壳中的维修部件，并且在所涉及的设备的整个使用寿命期间，过滤器滤芯在不同的时间可被取出并整修或更换。所述组件的示例包括，例如，用于过滤内燃机的发动机进气的空气滤清器组件。所述组件被用在例如交通工具和其它设备上。

　　[0005]可维修的过滤器滤芯上设置有外壳密封结构。外壳密封结构是当可维修的过滤器滤芯被安装以供使用时与外壳的适当部分形成可释放的密封的结构。

　　[0006]一般，寻求过滤器滤芯上关于端盖构造和/或外壳密封结构的改进。本文披露了组件的改进的结构和工艺。

　　[0007]根据本发明的一个方面，提供了一种过滤器滤芯。过滤器滤芯可被设置为例如气体(空气)过滤器滤芯，尽管原理可应用于其它应用中。

　　[0008]在通常的应用中，过滤器滤芯包括过滤介质包。通常，介质包被设置成环绕并限定开口的过滤器内部，尽管替换例是可行的。所述介质包通常在第一和第二介质包端部之间延伸。介质包可包括褶状介质，但替换例是可行的。

　　[0009]滤芯包括端部件或端盖，具有从其穿过的中央气流孔。端部件通常被模制到位在介质包的一端。通常的端部件包括端盖部分和密封支撑部分。端盖部分和密封支撑部分通常彼此形成一体，例如，由可模制的材料模制而成。密封支撑部分一般背离介质包伸出。在一些应用中，密封支撑限定密封支撑壁，所述密封支撑壁在背离端盖部分延伸时径向倾斜(即，朝着或背离中央轴)，以限定密封凹入部。

　　[0010]外壳密封件被固定在开口的端部件上，例如在密封凹入部内(当存在密封凹入部时)并被设置成当过滤器滤芯被安装以供使用时与外壳部件形成可释放的径向的密封。

　　[0011]本发明还涉及优选的密封结构、制造和组装的方法、以及相关的滤芯特征和过滤器组件。

　　[0012]由下文显而易见，并没有特别要求过滤器滤芯、结构/特征或部件；或过滤器组件、结构/特征或部件包括所有的特征细节并涵盖本文所表征的所有技术的应用，以便获得本发明的一些益处。也就是说，没有要求过滤器滤芯或部件被设置成要获得通过本文所披露的技术可实现的所有可能的益处，以便与本文的一般教导相符。

　　[0013]本申请的图1-19也可见于申请日为2013年3月15日的USSN13/833，002，该文献在此被援引加入本文。

　　[0016]图3是过滤器组件的示意性透视图，所述过滤器组件包括可取出地设置在其中的本发明的过滤器滤芯。

　　[0026]图13是根据用于构造图1的滤芯的工艺形成密封件的步骤的示意性剖视图。

　　[0027]图14是示意性透视图，示出了从图13所示的模具取出模制的密封件(作为预型件)的步骤。

　　[0028]图15是根据本发明原理形成包括密封件和端部件部件的示例过滤器滤芯的一部分的步骤的示意性局部剖视图。

　　[0029]图16是根据本发明在过滤器滤芯上形成闭合的端部件的步骤的示意性局部剖视图。

　　[0030]图17是示意性透视分解图，示出了涉及用于形成本发明的过滤器滤芯的结构、部件和方法的特征/结构。

　　[0034]图20是空气滤清器组件的示意性放大剖视图，所述空气滤清器组件包括本发明的过滤器滤芯，具有径向向外的密封示出接合外壳部分。

　　[0035]图21是根据本文所述示例的过滤器滤芯的示意性局部放大剖视图，但是利用其上的径向向外的密封实施。

　　[0036]图22是根据本发明另一可替换示例的过滤器滤芯的示意性开口端透视图。

　　[0037]图23是示意性透视分解图，示出了涉及用于更多形成图22的过滤器滤芯的结构、部件和方法的特征。

　　[0038]图24是在图22的过滤器滤芯上形成闭合的端部件的步骤的示意性局部剖视图。

　　[0039]图25是形成图22的示例过滤器滤芯的一部分的步骤的示意性局部剖视图，包括根据本发明原理的密封件(预型件)和开口的端部件部件。

　　[0040]图26是形成根据本文所述工艺的密封件或预型件的步骤的示意性剖视图，用于构造图22的滤芯。

　　[0045]图31是大体按照图22的过滤器滤芯安装在空气滤清器组件中的示意性剖视图；应当指出，在图31中，示出的过滤器滤芯没有某些选定的结构和功能细节，以强调某些点。

　　[0047]图32是可与图22的滤芯一起使用的空气滤清器组件的示意性透视图。

　　[0049]图34是根据本发明的另一示例的过滤器滤芯的示意性开口端透视图。

　　[0050]图35是示意性透视分解图，示出了涉及用于形成图34的过滤器滤芯的结构、部件和方法的特征。

　　[0051]图36是形成图34的过滤器滤芯的闭合端部件的步骤的示意性局部放大剖视图。

　　[0052]图37是在形成图34的过滤器滤芯的过程中，形成其上具有密封件或预型件的开口端部件的步骤的示意性局部剖视图。

　　[0053]图38是用于图37的工艺以形成图34的过滤器滤芯的形成密封件/预型件的步骤的局部放大示意性剖视图。

　　[0058]图43是图34的过滤器滤芯安装在空气滤清器组件以供使用的示意性剖视图。

　　[0060]图45是与图34的滤芯一起使用的空气滤清器外壳的示意性透视图。

　　[0062]参见图1的附图标记1，总体表示包含本发明特征的示例过滤器滤芯。所示的过滤器滤芯I被设置为气体过滤器滤芯，例如会被用于过滤空气；尽管本文所述的技术可应用于多种可替换的构造。一般，过滤器滤芯I包括过滤介质2m或介质包2，在过滤作业期间待过滤的气体(空气)穿过过滤介质或介质包。

　　[0063]所示的具体过滤器滤芯I包括介质包2，所述介质包2包括在第一和第二介质端部3、4之间延伸的介质2m。在示例中，介质包2被设置成围绕开口的过滤器内部5和中央轴X延伸。这对于本文所述的技术的应用来说是典型的，尽管替换例是可行的。所示的具体介质包结构大体是圆柱形，不过可替换的形状是可行的，包括具有非圆形截面的形状和/或在端部3、4(或4、3)之间的延伸部在截面尺寸上成锥形逐渐缩小的形状。

　　[0064]本文中，术语“介质包”表示过滤器滤芯中的介质结构。术语“介质包”包括介质定义并且可包括其它的材料或结构；例如，介质包可包括内衬或外衬或两者，如下文所讨论的。

　　[0065]所述的技术当应用于介质包2或至少介质包的一部分是褶皱(即包括褶状介质)的情况时尤其有利。KK体育不过，所述技术可应用于可替换的应用中。

　　[0066]所示的具体过滤器滤芯I被设置成用于在过滤期间具有“外向内”流动。这意味着在过滤过程中载流流体在从介质包2的外周2x向内周2i通过时待过滤的载流流体(即，通常气体或空气)被过滤。不过，当滤芯I被设置成用于在过滤期间以另一方向流动时也可应用所述技术。

　　[0067]所示的滤芯I被设置成其中介质包2在第一和第二端部件8、9之间延伸。第一端部件8位于介质包2的第一端3上，并且一般包括“开口的端部件”，即端部件8中具有中央开口 10，在使用过程中流体(通常气体或空气)穿过所述中央开口。对于所示的具体“外向内流动”组件，中央孔10是出口孔，以便已过滤的流体(通常气体或空气)离开滤芯内部5。

　　[0068]在通常的应用中，使介质2m环绕开口的内部2i，第二端部件9位于介质包2的第二端4上并且阻止流体(通常空气或气体)从其穿过；即，第二端部件是闭合的端部件。不过，本文所述的技术可应用于不同的应用，例如，端部件9开口或者通过其它结构闭合的应用。

　　[0069]仍参见图1，所示的具体滤芯I包括介质包2，所述介质包2包括可选的内部介质支撑或衬垫12，介质包2中的介质2m围绕支撑或衬垫而设置。可选的内部介质支撑12提供多种功能，包括:支撑介质2m由于在过滤期间空气或气体压抵外部2x而造成径向向内的倒塌；在制造和组装过程中保持介质2m处于希望的结构；和，在制造、组装操作和/或使用过程中，沿着介质包端部3、4之间的延伸方向(即KK体育，沿轴X的方向)向滤芯2提供轴向强度。

　　[0070]对于可选的衬垫12可采用多种材料。所示的示例衬垫12包括金属网衬垫。不过，可替换地，可采用有孔的金属管KK体育，和/或可采用各种塑料衬垫结构。在一些情况，滤芯I可设置有不包括内衬的介质包，尽管在许多情况通常会使用内衬。在一些情况，当滤芯中没有设置内衬时，如果需要的话，可通过已设置在外壳(滤芯I被安装在外壳中以供使用)中的衬垫结构向介质2m提供支撑。例如，所述支撑可通过支撑结构提供，所述支撑结构构成外壳的一部分(或连接至外壳)，或通过构成设置在内部的二次或安全过滤器或其它结构的一部分的支撑结构提供支撑。

　　[0071]所示的滤芯I示出具有示意性示出的介质包2和介质2m过滤器知识，S卩，单独表面细节和轮廓未示出。此外，没有指出介质2m或介质包2是否包括环绕介质的外衬。在一些应用中，对于外向内流动KK体育，不会使用所述外衬。不过，本文所述的技术可应用于其中设置有外衬的滤芯。在使用时外衬可包括例如金属网、有孔的金属、或塑料结构。通常，当介质2m是褶皱的，类似于内衬，外衬会邻近外褶皱顶端延伸。

　　[0072]可使用多种介质结构，包括褶状介质结构。介质可设置有褶皱顶端折叠以支撑介质褶皱间隔，例如，如同广泛使用在空气过滤中的和例如可在由本发明的所有人Bloomington, MN 的 Donaldson Company, Inc.的标有“PleatLoc”商标的介质包找到。介质2m可设置有一个或多个粘合剂密封边(珠滴)，沿着内褶皱顶端和外褶皱顶端的一个或两者延伸，以利于褶皱间隔，这同样根据通常广泛使用的技术。

　　[0073]仍参见图1，滤芯I上包括外壳密封结构15。外壳密封结构15包括(外壳密封)弹性并通常可压缩的部件16，所述部件16被设置成用于一旦可操作地安装滤芯I以供使用时可与过滤器组件的一部分可释放地接合。本文中“弹性”和“可释放的密封接合” 一起及其变体表示外壳密封件16包括合适的弹性材料，在滤芯I被安装时其会与外壳部件接合形成密封，并在滤芯I移除与接合的外壳部件的相互作用时会从密封接合释放。通常，所选择的弹性材料会是可压缩的材料，即，当材料被推就位时可在尺寸上压缩。可释放的密封接合通常会是在由维修提供者提供的手力作用(安装或移除)下可被接合/解除接合的类型。此外，通常可释放的密封接合会是“没有夹具”或“无夹具”的，即，在不使用夹具或其它需要拧紧或调节就位的结构的情况下会被接合/解除接合。

　　[0074]所示的具体(密封)弹性件16被设置成在使用时与外壳部件形成径向密封(或径向定向的密封)。本文中的术语“径向密封”及其变体是指通过定向为大体朝向或背离由密封件16环绕的中央轴X的密封力而建立的密封。在这种情况，中央轴X还相当于滤芯I的中央轴X，介质2被设置成环绕中央轴X，并且中央轴X还相当于孔10的中央轴X。

　　[0075]所示的具体外壳密封件16被设置成在与外壳部件接合后形成“径向向内”的密封，即，接合环绕外壳部件的密封件的密封。尽管这对于根据本发明的许多应用来说是典型的，但所述的技术可应用于当密封结构16被设置成在使用时与外壳部件形成向外的密封的情况，即，通过密封件被外壳部件环绕与外壳部件接合的密封。

　　[0076]所示的具体外壳密封件16大体限定围绕中央轴X的圆形型式。尽管这对于许多应用来说是典型的，但替换例是可行的。替换例可包括例如椭圆密封形状或者还有其它可替换的几何结构。

　　[0077]密封件16可采用多种材料。通常，密封件可由较软的(与端盖8的剩余部分相比)、可压缩的部件例如泡沫聚合物(在与外壳结构接合后压缩/偏转)形成。通常的外壳密封件16会由tpe(热塑性弹性体)材料形成，所述材料提供的“成型(as-molded)”密度为不大于 281bs./cu.ft.(0.32g/cc)并经常不大于 151bs./cu.ft.(0.24g/cc)，例如，101bs./cu.ft.-151bs./cu.ft.(0.16g/cc_0.24g/cc)和 / 或其模制后的硬度(邵氏A, Shore A)不大于20，通常不大于18并经常在10-18的范围内，包括端点值。例如，可用的材料包括泡沫聚氨酯，例如披露于US8，226，786的那些材料，该文献在此被援引加入本文，尽管替换例是可能的。

　　[0078]通常的外壳密封结构16包括模制件，所述模制件在被结合入滤芯I之前被预成型，并且在结合后不能轻易地从滤芯I移去而不损坏密封件16或滤芯I的其它部分。换句线是以不可拆卸(不可移除)的方式固定到滤芯I的其余部分的预成型部件(或预型件)。因此，当滤芯I被取出和更换时，密封件16也是如此。

　　[0079]由于密封件16通常由可压缩/弹性的材料形成，通常希望提供具有(径向)密封支撑的密封结构15。滤芯I包括所述密封支撑，在附图标记20处表示。密封支撑20是相对刚性的(与密封件16相比)结构，对径向密封件16提供结构性径向支撑，以确保密封件16的整体性并提供当密封件16与外壳密封结构径向接合时密封件16径向压抵的结构。换句话说，当安装滤芯I时，密封件16在其密封抵靠的外壳部件和密封支撑件之间变得径向受压。由于所示的密封结构15是径向向内定向的密封，密封支撑(件)20被设置成环绕密封件16。(如果密封件16被设置成形成径向向外定向的密封，密封支撑(件)会包括由密封件环绕的结构。)通过下文进一步的描述会理解，所示的具体密封支撑20优选包括一旦被设置在滤芯I上，在不损坏密封支撑(件)和/或滤芯的其余部分的情况下也不能从滤芯I移除的结构。此外，KK体育对于所示的示例，密封支撑件20包括端盖或端部件的一体部分或部分，连同端盖部分21，在下文进行讨论。

　　[0080]通常，与外壳部件形成密封的端盖8的仅有部分是被设置成形成径向密封的密封件16。也就是说，优选地，在安装滤芯I时，除了密封件16，端盖8上再没有部分或材料被设置成与外壳部件形成任何类型的密封。尽管替换例是可能的，仅具有一个密封件16(如所表征的)的结构是优选的。

　　[0081]尽管替换例是可能的，通常密封支撑件20是绕中央轴X延伸的连续的实心部件。本文中的“连续的”表示，优选密封支撑件20中不具有任何间隙(在支撑密封件16的部分中，即密封件16压抵的部分)，尽管可以容纳间隙。本文中的“实心”表示，优选密封件20不具有从中穿过的任何孔(在支撑密封件16的部分中，即安装后密封件压抵的部分)，尽管孔可被容纳。

　　[0082]仍参见图1，应当指出，当如图所示密封支撑件20被设置成围绕密封件16时，密封支撑件20保护密封件16免于在操作和运输过程中受损。一般，使相对刚性的结构件邻近密封件16有利于此。

　　[0083]从下文结合图3-5的讨论会理解，通常，当滤芯I被安装在过滤器组件中以供使用时，其中设置有密封结构15的滤芯I的第一端被压抵外壳的端壁。优选该接合具有弹性，以便在设备操作过程中例如在引起振动、温度波动和/或震动的情况下稳定支撑滤芯I。为此，滤芯I包括设置在端部件8上的轴向缓冲结构25 (图1)，位于比端部件8的任何部分距离介质端4、和端部件9和/或介质包端部3轴向更远的位置。所示的示例缓冲结构25与形成密封件16的弹性的可压缩部件成一体并包括相同的材料。所示的具体缓冲结构25 (图1)轴向伸过密封支撑20的端部20x，并包括多个被凹入部25r分隔开的间隔的突出部分25p，尽管替换的形状是可行的。所示的缓冲结构25的具体结构在下文进一步讨论。

　　[0084]在图2中，提供了大体朝向端部件9的滤芯I的透视图。尽管替换例是可能的，在所示的示例中，端部件9可被看作包括闭合的端部件；即，没有孔穿过端部件9

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