本申请要求以下申请的优先权：于2015年11月11日提交的申请号为62/254,024的美国临时申请；于2016年10月28日提交的申请号为62/414,509的美国临时申请；以及于2016年8月30日提交的申请号为15/251,927的待决美国专利申请，并且通过该申请，于2015年12月21日提交的申请号为14/977,527的美国专利申请(现为美国专利9,463,401)；这些申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术：
包括机油滤清器的流体过滤器在保护所有机动车辆内的发动机方面起着核心作用。机油滤清器可确保最佳的机油供应，在机油粘度最大时的冷启动期间犹如为此。随着时间的推移，机油回路会因燃烧残渣、金属碎屑和其它颗粒而受到污染。为了除去这些污染物，机油被泵入到机油滤清器中，然后在这里穿过被设计成除去低至微米级杂质的褶皱过滤介质。一旦机油穿过褶皱过滤介质过滤，然后其将回流至机油泵，然后在机油泵中被送往发动机。由于正常的使用，褶皱过滤介质会随时间的推移而积累悬浮在机油中的颗粒碎屑，所以应当定期更换机油滤清器。然而将机油滤清器紧固在底座上时，操作人员可能无法确定需要将过滤器朝向机油滤清器推进多远以达到发动机缸体的安装底座来确保拧紧机油滤清器。将其拧的过紧可能会损坏机油滤清器，尤其是损坏密封环，该密封环可能因将过滤器推进过度所导致的过度压缩而变形并让受压油泄漏。未将其拧的足够紧，即由于未将过滤器推进充分而导致压缩不足，也可能导致泄漏，这可能会导致由于机油不足和随后的过热而对发动机造成严重损坏。通常对于过滤器来说，这通过手工完成，或者通过测量施加到过滤器上的精确的扭矩量来完成。这些方法旨在对应于过滤器的特定推进量。但这样可能并不准确或需要特殊工具。对于依靠密封件的压缩并通过诸如螺纹配件等将过滤器轴向推进到期望位置的其它类型的流体过滤器也有着类似的考量。因此，如果存在一种有形的(例如，触觉或听觉的)指示，指示安装过滤器的人员，过滤器已被充分推进，并且过滤器被适当固定，且附接的既不太紧也不太松，则这对本领域将是有益的。此外，对两个部件之间的充分压缩水平的视觉、触觉和/或可听指示在机油滤清器以外诸如在轮胎挂耳螺母或诸如当内容物变质时会改变形状的瓶盖等其它非汽车应用的应用中可能是有益的。
技术实现要素：
本文所述的结构和方法包括指示器机构，其优选地包括膜片或以通常为薄壁的其它柔性结构。在一个实施方案中，可以是金属或聚合物或其它材料的这种结构具有两种形状或结构上的双稳定性的材料特征，并且在另一实施方案中具有仅一种稳定形状和一种不稳定形状。因为材料经历弹性变形，所以这种形状之间可能会可逆地发生转变，但与施加的力相比，变形也可能是非线性的。当足够量的力施加到柔性结构上时，或类似地，当柔性结构的轴向压缩已发生特定的距离时(其中压缩和力之间的关系已知)，以这种方式设计的材料发出声音或振动。该声音或振动可用作指示。这种指示可以用于表示小部件已诸如沿螺纹配件等被充分推进，使得密封件已达到特定的(并且期望的)压缩状态但还未被过度压缩。这种指示还可以用于表示小部件已在足够的压缩(但非过度压缩)下放置，即密封件将正常运作或者两个部件被充分接合。被施加的力移位的表面可具有不同的构造。该表面可以是凸的、凹的、平的，具有以所需方式成形的中心或远侧部分，诸如曲线和/或拱形结构等，以使其发出已施加预定力或已发生预定距离的轴向压缩的指示。
在第一实施方案中，结构产生指示的原理被称为突跳压曲。这是发生在对结构进行加载足以使其经过触发点从稳定结构变型的一种现象，在该触发点，结构的抗变形性随着所施加的挠曲的增加而降低，对于一定量的挠曲，其通常达到零以下。这导致结构在没有施加负载的情况下继续弯曲另外的量。该另外的量可以是稳定结构和触发点之间的相同量的挠曲，并且可导致该结构至少部分地呈现“反转”结构。在某些情况下，另外的挠曲，或因正向抗挠曲的恢复而引起的该另外的挠曲的终结伴随着释放出声音和/或振动。
在第二实施方案中，结构产生指示的原理也是可逆的形状变化。该结构具有稳定的第一形状，其在没有外部负载的情况下保持稳定。该结构未达到稳定的第二形状，例如，在不施加外部负载的情况下将保持稳定的结构。这种结构的示例在公知的“板球应答器(cricketclickers)”中提供。这是同样发生在对结构加载到足以使其经过触发点变形的一种现象，在该触发点，结构经历快速的形状转变，并且结构的抗变形性随着施加的挠曲的增加而急剧下降-但不会低于零。这会使结构继续挠曲，但对于一定量的挠曲，需要施加较小的负载来完成。该负载被释放或施加的负载不足将允许挠曲自发地反转，直到并经过(在反方向上的)形状转变点，恢复到较高的抗变形性(现表现为倾向于返回到它的初始形状)，并且假设处于稳定的第一形状。在一个实施方案中，结构在弹性范围内变化形状，并且在一个实施方案中为非线性弹性变形。此处不稳定的第二点指在形状快速转变后具有降低的结构抗变形性的第二种状态中的点。无论是在哪个转变方向上，快速的形状转变都伴随着释放出声音和/或振动。
一旦表面被设计成在预定的负载或轴向压缩状态下达到触发点，终端用户，即无论是制造商还是在家中的diy用户都可以确保两个配合表面之间一致的压缩或关系而不必使用需要正确使用和校准的扭矩装置。用于此目的的扭矩测量的现有工具包括具有诸多类型的扭矩扳手。其中一些类型是打滑型、光束型、偏移光束型、咔嗒声型、电子型以及机电一体化型。无论使用哪种类型的扭矩扳手，它们都需要操作者具有一定的知识并正确使用，以便对安装的任何部件产生一致且有效的扭矩。例如，作为定期维护的一部分，诸如咔嗒声、电子或机电一体型的扭矩扳手需要重新进行校准。此外，当不使用时，某些类型的扭力扳手在存储时需要一定量的张力以保持其内部部件的校准。这种扳手的另一缺点在于，需要在紧密或狭窄的空间中使用扳手时，这使得对扭矩扳手的使用非常困难。
其它实施方案包括该结构的磁性部分，其产生将该结构保持在发动机缸体上的指示以便于安装该结构，并且使用环状结构来帮助将产生指示的结构连接到机油滤清器上。
附图说明
图1是根据本公开的系统和方法的机油滤清器的透视图。
图2是根据本公开的实施方案的示出机油的方向和流动的机油滤清器的垂直截面。
图3是根据本公开的实施方案的机油滤清器在联接到发动机缸体之前的垂直截面。
图4a和4b是根据本公开的实施方案的联接到发动机缸体上的机油滤清器的垂直截面。
图5a是根据本公开的实施方案的瓶盖在被密封到瓶子上之前的横截面。
图5b是根据本公开的实施方案的被密封到瓶子上的瓶盖的横截面。
图6a是根据本公开的实施方案的处于未压缩状态的密封件的局部截面。
图6b是根据本公开的实施方案的被轴向压缩到最小期望量的密封件的局部截面。
图6c是根据本公开的实施方案的被轴向压缩到最大期望量的密封件的局部截面。
图7是根据本公开的实施方案的示出可接受轴向压缩范围的密封件的局部截面。
图8a和8b是根据本公开的实施方案的正联接到配件的流体过滤器的局部截面。
图8c是根据本公开的实施方案的在指示器机构已经触发之后联接到配件的流体过滤器的局部截面。
图9a、图9b和9c是本公开的实施方案的流体过滤器的俯视图。
图10和11a是本公开的实施方案的安装方法。
图11b是本公开的实施方案的拆卸方法。
图11c是本公开的实施方案的安装方法。
图12a和12b是根据本公开的实施方案的正联接到配件的流体过滤器的局部截面。
图12c是根据本公开的实施方案的在指示器机构已经触发之后联接到配件的流体过滤器的局部截面。
图12d是根据本公开的实施方案的流体过滤器的局部截面。
图13a和13b是本公开的实施方案的流体过滤器的俯视图。
图14a和14b是根据本公开的实施方案的流体过滤器的局部截面。
图14c和14d是根据本公开的实施方案的用于流体过滤器的触发结构的侧视图。
图15a和15b是根据本公开的实施方案的联接到配件的触发结构和流体过滤器的局部截面。
具体实施方式
公开了一种具有指示器机构的机油滤清器，该指示器机构用于向用户传递物理(例如，可听或触觉)指示：指示过滤器被紧密固定并且不应被进一步拧紧。现转向附图，其中相同的附图标记表示相同的元件。
图1是根据本发明的一个方面的机油滤清器的透视图。底部组件6的中心表面可具有用于将机油滤清器2螺纹连接至安装底座1的内螺纹20，通过安装底座，内螺纹20限定用于将过滤后的机油回流至发动机的通路的流出孔3。(未在安装底座1上示出的是内螺纹20中用于使机油流入发动机的流入孔或者径向设置在密封环7内侧用于使机油流出发动机的流出孔)。底部组件6的成型部分是底部环17和指示器16。密封环7具有密封表面18并被设置在底部环17中。在中心流出孔3的外侧径向间隔开，可以存在数个穿过底部组件6的内部结构的流入孔4和穿过指示器16的流入孔8，脏的机油可以通过该流入孔从发动机进入机油滤清器2中。指示器16包括底部组件6的触发结构21，其可以通过环22拱起并被径向约束。环22约束并引导从触发结构21接收到的所有轴向施加力到环的边缘。在一个实施方案中，触发结构21显示出弹性变形和双稳定性，然后在将机油滤清器2螺纹连接到安装底座1上时，所施加的力可以使触发结构21转变到其相反的状态。双稳定性允许指示器16的触发结构21具有对应于第一和第二形状的两种稳定的“最小”状态，其在没有负载施加到触发结构21的情况下处于稳定。双稳态部件也具有第三种状态，称为“最大”状态。最大状态位于两种最小状态之间，并且是将机油滤清器2螺纹连接到安装底座1上时所施加的力的直接结果。当施加足够的力时，触发结构21将从一种最小状态经过最大状态(其为触发点)并在另一最小状态处恢复稳定。一旦达到触发点，在未施加另外的力的情况下，可能在第二稳定最小状态中重新获得稳定性。
根据图2，机油滤清器2包括过滤器壳体5、底部组件6、密封环7、底部环17、指示器16、触发结构21、止回阀(未示出)、褶皱过滤介质9、中心管10、流出孔3、流入孔4和流入孔8、旁通阀11以及释放弹簧12。过滤器壳体5可以由塑料、钢、铝或能够将部件封闭在过滤器壳体5内的任何刚性介质进行冲压、压铸或注塑成型。如图2所示，过滤器壳体5附接到底部环17，并且可包括褶皱过滤介质9，其具有两个主要功能：从机油中除去颗粒残留物以及将颗粒残留物捕集在介质内。褶皱过滤介质9可以是纤维素、布、纸、聚酯纤维或任何可能拥有将污物和其它残留物质捕集和容纳在其内的能力的多孔材料制成的混合物。
图2是根据本公开的一个实施方案的系统和方法的示出机油的方向和流动(如箭头a、b和c所示)的机油滤清器2的垂直截面图。根据本公开的一个方面，箭头a的方向可以显示机油如何通过流入孔4和流入孔8泵入到机油滤清器2中。如箭头b的方向所示，机油通过流入孔4进入机油滤清器2，然后可以穿过褶皱过滤介质9。如箭头c的方向所示，过滤后的机油然后被收集在中心管10中并通过流出孔3被泵送回发动机中。止回阀(未示出)可以是允许过滤后的机油在发动机运转时从机油泵流入机油滤清器2中的单向止回阀。在一个方面中，当发动机运转时，止回阀(未示出)可被打开以允许机油流动。当发动机关闭时，止回阀(未示出)可被关闭以保持发动机和机油滤清器2的通道润滑。
仍然如图2所示，旁通阀11可安装在机油滤清器2内的中心管10的下方。当机油的温度降至其标准工作温度以下时，旁通阀11可用于增加机油流量和机油压力。在这方面，机油的粘度可能增加，这降低了机油自由流过发动机和机油滤清器2的能力。如果机油降至低于其标准工作温度，则旁通阀11可打开并增加机油流量。当发动机和机油升温时，旁通阀11可关闭以调节机油滤清器2内的机油压力。当机油滤清器2达到其全部容量时，其可能会失去通过褶皱过滤介质9分配机油的能力，在这方面，旁通阀11打开以调节机油流量和机油压力。
图3是根据本公开的系统和方法的处于未连接位置的机油滤清器2的垂直截面图。底部组件6上连接到机油滤清器2的触发结构21可由锻造金属、钢、铝、塑料或任何可以容易地成形为空心的材料以及在一些实施方案中具有双稳定性和允许弹性变形的薄壁穹顶材料构成。当机油滤清器2未连接到安装底座1时，触发结构21可能处于第一稳定位置。如图3所示，因为没有施加压力或力，所以触发结构21处于第一稳定位置。当完全连接到安装底座1时(如图4a和4b所示)，触发结构21可处于第二稳定位置，指示底部组件6和机油滤清器2被正确地连接到安装底座1。如箭头a的方向所示，机油滤清器2的内螺纹20可使用外螺纹配件23螺纹连接到安装底座1上。
图4a是根据本公开的实施方案的具有处于第二稳定位置的触发结构21的机油滤清器2的截面图。在底部组件6以及因此机油滤清器2已联接到安装底座1上之后，触发结构21处于第二稳定位置。一旦足够的力通过与安装底座1的接触而施加到触发结构21上，并且通过将内螺纹20拧到外螺纹配件23上来推进机油滤清器2，则触发结构21可转变到第二稳定位置。图4b描绘了以下实施方案：第二稳定位置与第一稳定位置在形状上大致相反，如触发结构21所示，其假设与图3所示的位置大致相反并且不再与安装底座1接触的位置。图4b省略了与底部组件6不相关的机油滤清器2的细节)。在达到第二稳定状态时，指示器16将指示底部组件6已正确地连接到安装底座1。触发结构21到第二稳定位置的转变可优选地伴随有可听见的声音和/或具有卡扣翘曲的物理振动。
图5a和5b是显示被拧到刻有螺纹的瓶子上的瓶盖的截面图。在本公开的一个方面中，涉及底部组件6的膨胀和收缩的机构可应用于机油滤清器以外的物体，因此指示使用了适当的扭矩值将一个物体联接到另一物体上。例如，瓶盖14可以利用本文解释的机构来确保瓶盖14被紧密地固定到瓶子15的边缘。在该示例中，当瓶盖14如箭头a的方向所示被正确地固定到瓶子15的边缘上时，由于施加到瓶盖14上的力，瓶盖14可如箭头b的方向所示从瓶子15的边缘开始从膨胀位置收缩。当瓶盖14从中心收缩时，可发出可听到的爆破响声并向用户指示已经对瓶子15施加了适当的扭矩值。在这种使用情况下，如果瓶盖14保持在膨胀位置，则瓶子15可能会泄漏流体。
激活诸如触发结构21等部件的膨胀或收缩所需的压力可由除由施加力或扭矩的用户所手动施加的那些力以外的力引起。例如，一些气体或流体可能基于诸如但不限于暴露于热、冷、阳光以及其它液体和气体等各种因素而在瓶子或容器内产生压力。例如，图5a和5b中的瓶盖14可以基于所述瓶盖在密封于瓶子上时的膨胀或收缩向用户指示瓶子15内的液体或气体不再是可食用、可饮用或可用的。
图6a、6b和6c是描绘处于各种压缩状态的密封件的局部截面图。每一个都示出由支撑件32支撑的密封件30(并且省略周围结构，包括与支撑件32相对以压缩密封件30的结构)。图6a示出处于未压缩状态的密封件30，其高度(或厚度)35为h。图6b示出沿轴线33并在方向a上轴向压缩camin36并具有合成高度h'37的密封件30。图6c示出已在方向a上进一步轴向压缩camax38并具有合成高度h"39的密封件30。高度35也可以表示预压缩密封件的初始高度，其中图6a和6b表示从其进一步压缩的状态。
继续参照图6a、6b和6c，camin36表示密封件30的用以在结构32和相对结构(未示出)之间形成可接受密封以避免压缩不足的最小可接受轴向压缩量。类似地，camax38表示密封件30的用以形成可接受密封以避免过度压缩的最大可接受轴向压缩量。这些量可由密封件制造商或使用该密封件的装置的制造商来确定。可选地，它们可以被定义为具有或不具有明确的误差带的期望轴向压缩。在那种情况下，误差带可通过camin36和camax38估计。它们也可以通过参考施加到密封件上的压力来确定(即，施加的力除以支撑表面的表面积)。这个量可通过使用轴向压缩和施加的压力之间的关系来确定。因此，认知最小或最大可接受压力可以与对应的轴向压缩值有关。因此，轴向压缩的可接受范围介于值camin36和camax38之间。此外，在本实施方案中，通过轴向行进或压缩测量的触发点介于这些相同的值之间，以便提供指示：密封件已被压缩到可接受的量，并且用户应当停止拧紧过滤器。
图7是参照图6b和6c描绘可接受压缩范围的局部截面图。密封件30由支撑件32支撑并由相对支撑件31压缩。在虚线中，密封件30'被示出为具有合成高度h'37，并因此已由相对支撑件31'在轴线33的方向a上轴向压缩camin36。在实线中，密封件30被示出为具有合成高度h"39，并因此已由相对支撑件31在轴线33的方向a上轴向压缩camax38。可接受的压缩范围为高度37和39之间的距离。在本实施方案中，触发点34将介于触发范围40内。
另一实施方案在图8a、8b和8c中进行了描绘，这些图是在连接到安装底座101的几种状态下沿图9b中的剖面线a-a的流体过滤器102的局部截面，并且仅示出邻近安装底座101的部分。此处未示出穿过底部组件106和指示器116的用于使流体流入过滤器的流入孔，其对应于图1和2中的流入孔4和8，但是这些孔在图9a、9b和9c中示出。也未示出设置在安装底座101上的流出孔，其在外螺纹配件123外侧和密封件107内侧径向间隔开用于使流体流出发动机。
转向图8a，底部组件106被示出为具有与外螺纹配件123接合的内螺纹120，其中该配件限定用于将过滤后的发动机流体(诸如机油)回流至发动机的通路的流出孔103。底部组件106的成型部分是底部环117和指示器116。密封件107具有密封表面118，并且被设置在围绕流体过滤器102的周边设置的底部环117中。过滤器壳体105的一部分被描绘为附接到底部环117。指示器116包括触发结构121和保持器126。触发结构121的外缘132大体上受到保持器126约束，在该实施方案中，受到轴向运动的约束，但允许进行径向运动以在流体过滤器102在安装方向上推进，力被施加到触发结构121上时，适应触发结构121中的弯曲。在该实施方案中，保持器126在底部环117的发动机侧上形成比外缘132延伸地更深并且位于密封件107的径向内侧并从其径向向内延伸的悬伸凸缘。在该实施方案中，触发结构121还形成可支撑和约束触发结构121的径向向内部分的定心器134(在图9a、9b和9c中示出)。
在该实施方案中，触发结构121具有在未施加外部负载(即，超过将其保持在过滤器中的负载)时存在的第一稳定位置或结构，以及在施加外部负载的情况下可保持的第二不稳定位置或结构。在图8a中，触发结构121被描绘为处于与安装底座101的面128进行首次接触的点处，并且处于稳定位置140。在触发结构121的实施方案中，在一个或多个外缘132和定心器134之间，一个或多个拱136从所述底部组件106朝向发动机延伸。在实施方案中，拱136形成触发结构121和面128之间的接触点。在其它实施方案中，定心器134接触面128。其间的接触点限定垂直于面128的平面，该平面是触发结构121和指示器116的最远范围。在实施方案中，最远范围至少在朝向发动机的方向上与位于密封件107的轴向厚度相同(见图6a)，并且至少在朝向发动机的方向上与位于底部环117的前表面相同，使得触发结构421可在安装过程中经历压缩。在图8a中，指示器116被示出为延伸到密封件107的轴向厚度的最远范围内，但其可以延伸到超过或小于该范围。密封表面118被示出为与安装底座101的面128接触，但是其间的接触不必与面128和触发结构121之间的首次接触在时间上或轴向前进上一致。面128被示出为平面，但也可具有不同的水平，诸如面128和密封件107接触的凸起(即，朝向过滤器延伸)区域，以及径向上介于密封件107和外螺纹配件123之间的一些或全部环形区域中高度减小的区域。密封件107可处于类似于图6a中的未压缩状态，处于图6a和6b中的压缩状态之间(受压缩，但小于camin36)的压缩状态，或处于图6a和6c中的压缩状态之间(受压缩，但小于camax38)的压缩状态。
转向图8b，与图8a相比，内螺纹120沿外螺纹配件123进一步朝向发动机推进，并且密封件107已受到压缩。一旦受到压缩，密封件107的密封表面118将限定其接触面128的平面。触发结构121被描绘为超过其与安装底座101的面128的首次接触点，并且不再处于稳定位置140。触发结构121受到加载但未经过触发点，并且密封件107尚未被压缩的超过最大可接受压缩量。尽管被描绘为受到压缩，但密封件107可处于类似于图6a中的未压缩状态，处于图6a和6b中的压缩状态之间(受压缩，但小于camin36)的压缩状态，或处于图6a和6c中的压缩状态之间(受压缩，但小于camax38)的压缩状态。
转向图8c，与图8a和8c相比，内螺纹120在安装方向上沿外螺纹配件123进一步朝向发动机推进，并且密封件107已受到压缩。触发结构121已经过触发点34并已经历了快速的形状改变。触发结构121的一些部分保持与安装底座101的面128接触，该面128继续对其施加力。指示器116在流入方向上在朝向发动机的方向上延伸得比其在图8a中所延伸的更远，并且可沿该方向延伸得超过由与面128接触的密封件107所限定的平面。触发结构121处于不稳定位置142。如图7所示，密封件107处于压缩状态，在触发范围40内压缩在camin36和camax38之间。
在图8b和8c之间，当或随着触发结构121经过触发点34时，指示器116已产生响声或振动以通知用户因为密封件107处于可接受压缩范围内(无论被限定为轴向压缩或压强)，所以流体过滤器102已被正确安装。
图8a、8b和8c所示的过程是可逆的。如果内螺纹120沿外螺纹配件123反转-在拆卸方向上远离发动机，则触发结构121上的负载将减小。当负载下降时，其中的挠曲将自发反转。通过旋松流体过滤器102，继续减小负载，经过触发点34将允许触发结构121在反转方向上经历形状的快速改变。在实施方案中，该快速形状转变也伴随着释放出声音和/或振动。这向用户指示指示器116已被重置，并且可再次用于指示流体过滤器102何时已被正确安装。指示器116重置的能力可能在用户在朝向发动机推进流体过滤器102时可能不确定是否接收到指示的情况较为重要。
图9a、图9b和9c是流体过滤器102的实施方案的俯视图，示出了指示器116和触发结构121的不同实施方案。图9a、9b和9c中的每一个示出了设置在保持器126内的一个或多个外缘132，以及围绕内螺纹120和流出孔103安装的定心器134。定心器包括设置在其中心的安装孔113，其具有足够的半径以适合于外螺纹配件123而不对其螺纹造成干扰。密封件107设置在围绕流体过滤器102的周边的底部环117中。还分别示出了在外缘132和定心器134之间的一个或多个拱136、通过底部组件106的内部结构的流入孔104以及触发结构121中的流入孔108。
图9a示出了指示器116的特定实施方案，其中触发结构121大体呈圆形，并形成大体呈圆形且连续的单个外缘132。在该实施方案中，存在形成在外缘132和定心器134之间的单个拱136，其可具有关于定心器134大体呈圆形的形式。一个或多个流入孔108被形成为通过拱136。
图9b示出了指示器116的另一特定实施方案，其中触发结构121大致成形为双刃斧头，并且形成构成圆弧(例如，作为斧片)而非圆形的两个外缘132。在该实施方案中，存在形成在外缘132和定心器134之间的两个或更多个拱136，其可具有关于定心器134呈弧状的形式。两个或更多个流入孔108由其中外缘132不延伸且触发结构不接触保持器126的空间限定。
图9c示出了指示器116的另一特定实施方案，其中触发结构121呈十字形，并且形成构成圆弧(例如，作为交叉端)而非圆形的四个外缘132。在该实施方案中，存在形成在外缘132和定心器134之间的四个或更多个拱136，其可具有关于定心器134呈弧状的形式。四个或更多个流入孔108由其中外缘132不延伸且触发结构不接触保持器126的空间限定。也可使用其它多具臂(polybrachiate)形式，例如三个或五个臂。
如图9b、9c的实施方案所示，触发结构121安装到流体过滤器102上可以通过用手执行以下步骤来容易地完成。通过弯曲拱136，向下和径向向内推动外缘132。这可以通过例如推动拱136并拉动定心器134来完成。一旦外缘132的外半径减小到足以装配在保持器126下方，触发结构121就插入其下，并且释放弯曲力。这允许外缘132被保持器126捕获。
另一实施方案在图12a、12b和12c中进行了描绘，这些图是在连接到安装底座101的几种状态下沿图13a中的剖面线b-b的流体过滤器402的局部截面，并且仅示出邻近安装底座101的部分。此处未示出穿过底部组件406和指示器416的用于使流体流入过滤器的流入孔，其对应于图1和2中的流入孔4和8，但是这些孔在图13a和13c中示出。也未示出设置在安装底座101上的流出孔，其在外螺纹配件123外侧和密封件407内侧径向间隔开用于流体流出发动机。
转向图12a，底部组件被示出为具有与外螺纹配件123接合的内螺纹420，其中该配件限定用于将过滤后的发动机流体(诸如机油)回流至发动机的通路的流出孔103。底部组件406的成型部分是底部环417和指示器416。密封件407具有密封表面418，并且被设置在围绕流体过滤器402的周边设置的底部环417中。图12d示出了具有其中设置有密封件407的底部环417的另一实施方案。过滤器壳体405的一部分被示出为附接到底部环417。指示器416包括触发结构421和附接点427。触发结构421的边缘432的一些部分在下侧附接到附接点427。图12d示出了其中附接点427处于与指示器416的更径向向内部分不同水平的另一实施方案。在任一实施方案中，该附接大体上防止了在附接点的轴向运动，但允许在邻近附接点427接触触发结构421的位置处触发结构421的结构中的弯曲和一些径向运动。当流体过滤器402在安装方向上推进时，随着力被施加到触发结构421上，这种运动将适应触发结构421中的弯曲。在该实施方案中，附接点427在底部环417的发动机侧形成位于密封件407的径向内侧并从其径向向内延伸的平坦表面。在其它实施方案中，附接点427被弯曲以便更紧密地顺应触发结构421的相邻部分。在该实施方案中，触发结构421还形成可支撑和约束触发结构421的径向向内部分的定心器434(在图13a和13b中示出)。
在图12a中，在该实施方案中，使用粘合剂将触发结构421在其边缘432的下侧连接至附接点427。粘合剂431可在触发结构421和附接点427之间形成非脆性粘结，以促进触发结构421的部分的弯曲或径向运动。基于硅橡胶的粘合剂是一种提供较强的粘合性同时允许弯曲和径向运动的粘合剂。在该实施方案中，该粘接位于外螺纹配件123的相对侧上的两个点处。在每一侧上提供大体上单个的附接点也有助于允许这些运动，但也可在每一侧使用多于一个附接点。在另一实施方案(未示出)中，使用了铆钉或其它机械形式的连接件来将触发结构421固定到附接点427。此外(如图13a所示)，边缘432由比密封表面418或底部环417更小的半径曲线形成，这也有助于避免其间的粘接，并且允许这些运动。然而，在另一实施方案中(未示出)，边缘432具有与结构匹配或近似匹配的曲率半径。
在该实施方案中，触发结构421具有在未施加外部负载(即，超过将其保持在过滤器中的粘接)时存在的第一稳定位置或结构，以及在施加外部负载的情况下可保持的第二不稳定位置或结构。在图12a中，触发结构421被描绘为处于与安装底座101的面128进行首次接触的点处，并且处于稳定位置140。在触发结构421的实施方案中，在一个或多个外缘432和定心器434之间，一个或多个拱436从所述底部组件406朝向发动机延伸。在实施方案中，拱436形成触发结构421和面128之间的接触点。此处注意的是，触发结构421上与面128首先接触的部分是与外螺纹配件123相邻的部分。这是由该实施方案中的该结构的穹顶状的形状所引起的。其间的接触点限定垂直于面128的平面，该平面是触发结构421和指示器416的最远范围。在实施方案中，最远范围至少在朝向发动机的方向上与位于密封件407的轴向厚度相同(见图6a)，并且至少在朝向发动机的方向上与位于底部环417的前表面相同，使得触发结构421可在安装过程中经历压缩。在图12a中，指示器416被示出为延伸到密封件407的轴向厚度的最远范围内，但其可以延伸到超过或小于该范围。密封表面418被示出为与安装底座101的面128接触，但是其间的接触不必与面128和触发结构421之间的首次接触在时间上或轴向前进上一致。
在一个实施方案中，当沿过滤器402的轴线从其中心的最高部分到边缘432的底部测量时，处于稳定位置140的触发结构421的高度约为1/8英寸。这个高度可根据需要而变化，以适应不同的发动机、过滤器大小以及密封件和面的结构。在其它实施方案中，该高度为0.80、0.095、0.10、0.104和0.125英寸，并且也可介于这些值之间的范围内。
在一个实施方案中，触发结构421由具有高屈服强度的高碳高强度钢制成，该高碳高强度钢的示例被视为蓝钢或碳素弹簧钢。示例性的钢为1095弹簧钢，包括约0.95％的c。碳含量的可接受范围为0.50％--1.25％、0.75％--1.25％、0.74％--1.25％、0.75％--0.95％、0.95％--1.25％、0.50％--0.75％、0.80％--1.10％、0.85％--1.05％和0.90％--1.00％。其它碳含量的可接受范围为0.70--0.80、0.70--1.0、0.90--1.03、0.70--0.80。在实施方案中，不对高碳高强度钢进行热处理。
在一个实施方案中，触发结构421被形成为具有约0.15英寸的厚度。在其它实施方案中，厚度可以是约0.12英寸或约0.18英寸，或者可处于约0.10英寸--0.20英寸或0.12英寸--0.17英寸的范围内。具有较大径向大小的诸如用于卡车发动机的过滤器由于需要保持作用力下降并且由于较大量的材料将造成更多的噪音，所以可能具有较薄材料厚度的触发结构421。它们可处于约0.75--0.15英寸的范围内。
在图12a中，面128被示出为平面，但也可具有不同的水平，诸如面128和密封件407接触的凸起(即，朝向过滤器延伸)区域，径向上介于密封件407和外螺纹配件123之间的一些或全部环形区域中高度减小的区域，或者围绕外螺纹配件123的肩状突起部。密封件407可处于类似于图6a中的未压缩状态，处于图6a和6b中的压缩状态之间(受压缩，但小于camin36)的压缩状态，或处于图6a和6c中的压缩状态之间(受压缩，但小于camax38)的压缩状态。
转向图12b，与图12a相比，内螺纹420沿外螺纹配件123进一步朝向发动机推进，并且密封件407已受到压缩。一旦受到压缩，密封件407的密封表面418将限定其接触面128的平面。触发结构421被描绘为超过其与安装底座101的面128的首次接触点，并且不再处于稳定位置140。触发结构421受到加载但未经过触发点，并且密封件407尚未被压缩的超过最大可接受压缩量。尽管被描绘为受到压缩，但密封件407可处于类似于图6a中的未压缩状态，处于图6a和6b中的压缩状态之间(受压缩，但小于camin36)的压缩状态，或处于图6a和6c中的压缩状态之间(受压缩，但小于camax38)的压缩状态。
转向图12c，与图12a和12c相比，内螺纹420在安装方向上沿外螺纹配件123进一步朝向发动机推进，并且密封件407已受到压缩。触发结构421已经过触发点34并已经历了快速的形状改变。触发结构421的一些部分保持与安装底座101的面128接触，该面128继续对其施加力。指示器416在流入方向上在朝向发动机的方向上延伸得比其在图12a中所延伸的更远，并且可沿该方向延伸得超过由与面128接触的密封件407所限定的平面。触发结构421处于不稳定位置142。如图7所示，密封件407处于压缩状态，在触发范围40内压缩在camin36和camax38之间。
在图12b和12c之间，当或随着触发结构421经过触发点34时，指示器416已产生响声或振动以通知用户因为密封件407处于可接受压缩范围内(无论被限定为轴向压缩或压强)，所以流体过滤器402已被正确安装。
图12a、12b和12c所示的过程是可逆的。如果内螺纹420沿外螺纹配件123反转-在拆卸方向上远离发动机，则触发结构421上的负载将减小。当负载下降时，其中的挠曲将自发反转。通过旋松流体过滤器402，继续减小负载，经过触发点34将允许触发结构421在反转方向上经历形状的快速改变。在实施方案中，该快速形状转变也伴随着释放出声音和/或振动。这向用户指示指示器416已被重置，并且可再次用于指示流体过滤器402何时已被正确安装。指示器416重置的能力可能在用户在朝向发动机推进流体过滤器402时可能不确定是否接收到指示的情况较为重要。
图13a和13b是流体过滤器402的实施方案的俯视图，示出了指示器416和触发结构421的不同实施方案。图13a和13b中的每一个示出了粘接到附接点427上的一个或多个外缘432以及围绕内螺纹420和流出孔103安装的定心器434。密封件407设置在围绕流体过滤器402的周边的底部环417中。还分别示出了在外缘432和定心器434之间的一个或多个拱436、通过底部组件406的内部结构的流入孔404以及触发结构421中的流入孔408。
图13a示出了指示器416的特定实施方案，其中触发结构421大体呈椭圆形并且形成与底部环417和密封件418相邻的呈拱形的单个外缘132，但是具有连接那些段的大体笔直的段。与图9b的斧形形状相比，这在触发结构421的腰部提供了另外的材料，以快速转变并产生响声和/或振动。在该实施方案中，存在形成在外缘432和定心器434之间的单个拱436，其可具有关于定心器434大体呈圆形的形式。在该实施方案中，数个流入孔408被形成为通过每一个拱436。
图13b示出了指示器416的另一特定实施方案，类似于图13a，但其中一个较大的流入孔408而非数个较小的流入孔被形成为穿过每一个拱436。
在图14a和14b中描绘了另外两个实施方案，这些图是流体过滤器102沿图9b中的剖面线a-a的局部截面，并且仅示出了接近密封件的部分和触发结构的最外面的部分，并且不包括安装底座101。
转向图14a和14b，底部组件106被示出为具有形成其一部分的底部环117和指示器116。密封件107具有密封表面118并被设置到底部环117中，该底部环117形成从底部组件面127纵向延伸的凸起唇缘119。唇缘119具有径向向内朝向的保持面133，其可相对流体过滤器102的纵向轴线径向向内、向外或平行地倾斜。保持面133位于密封件107的径向内侧。指示器116包括触发结构121、底部组件面127和保持面133。
在图14a中所示的实施方案中，由于力被施加到触发结构121的拱136上，并且流体过滤器102在安装方向上推进，所以触发结构121的外缘132大体上被约束为不能朝向底部组件106轴向运动以及径向运动。底部组件面127约束外缘132朝向底部组件106运动，并且保持面133约束外缘132的径向运动。后者是由于通过触发结构121的穹顶或拱形形状使压缩纵向力被重新定向为由唇缘119的保持面133的桥台状结构支撑的径向压缩力。如果保持面133径向向内倾斜，则其还将约束外缘132远离底部组件106。当施加力时，在外缘132处径向约束触发结构121的压力将防止那些边缘的运动并将触发结构121保持在流体过滤器102上。
如图14a的实施方案所示，将触发结构121安装到流体过滤器102上可以通过用手执行以下步骤来容易地完成。通过弯曲拱136，向下和径向向内推动外缘132。这可以通过例如推动拱136并拉动定心器134来完成。一旦外缘132的外半径减小到足以装配在保持面133的半径内，触发结构121就插入其中，并且释放弯曲力。这允许外缘132被保持面133捕获。在另一实施方案中，触发结构121的大小被设计成在外缘132和保持面133之间具有摩擦配合。此处，触发结构121被简单地插入到流体过滤器102中，外缘132和保持面133接触。
在图14b所示的实施方案中，底部组件面127和保持面133与图14a中的相同，但触发结构121包括捕获环137。如图9b所示，触发结构121包括在定心器134和外缘132之间延伸的一个或多个拱136。如图14b所示，捕获环137从外缘132朝向底部组件106纵向延伸。捕获环137允许拱136开始以更大的纵向间隙从底部组件面127拱起，这可以允许更平坦的拱并且允许拱以更大的间隙改变形状而不接触底部组件面127。如图14c所示，捕获环137可以是不连续的，仅在存在外缘132并且未限定流入孔108(如图9b所示)的地方朝向底部组件106纵向延伸。如图14d所示，捕获环137也可以是连续的，延伸为围绕流入孔108的全环。图14c还描绘了其中拱136形成到面128的接触点的实施方案。在该实施方案中，当流体过滤器102在安装方向上推进时，由于力被施加到触发结构121和拱136上，所以捕获环137进而外缘132大体上被约束为不能朝向底部组件106轴向运动以及径向运动。底部组件面127约束捕获环137向底部组件106运动，并且保持面133约束捕获环137的径向运动。
如图14b的实施方案所示，将触发结构121安装到流体过滤器102上可以通过用手执行以下步骤来容易地完成。通过弯曲拱136，向下和径向向内推动捕获环137。这可以通过例如推动拱136并拉动定心器134来完成。一旦捕获环137(或其不连续实施方案的段)的外半径减小到足以装配在保持面133的半径内，触发结构121就插入其中，并且释放弯曲力。这允许捕获环137被保持面133捕获。在另一实施方案中，触发结构121的大小被设计成在捕获环137和保持面133之间具有摩擦配合。此处，触发结构121被简单地插入到流体过滤器102中，捕获环137和保持面133接触。
图15a和15b分别是沿如图9b中的剖面线a-a的触发结构121(如图14b所示)和触发结构121与流体过滤器102的横截面，并且在与安装底座101连接的几种状态中仅示出与安装底座101相邻的部分。图15a和15b描绘了将触发结构121安装到流体过滤器102和安装底座101上的另一实施方案。在该实施方案中，首先将触发结构121安装到安装底座101上，然后将流体过滤器102安装在其上，触发结构121处于安装底座101和流体过滤器102之间。
转向图15a，在该实施方案中，触发结构121包括处于其上的位置上的磁化保持器139，以便被吸附到安装底座101上并将触发结构121保持在其上。磁化保持器139可被形成为围绕安装孔113的环或作为触发结构121的其它独立的部分。定心器134本身也可包括磁化保持器139。这是有利的，因为这种外螺纹配件通常向下指向并且发动机中的部件可能需要用户在安装期间改变过滤器的取向，可能用于防止在开口和触发结构朝上的情况下保持过滤器。因此，磁性附接免除了用户将其适当地保持在过滤器或配件上的困难。磁化保持器139还可通过磁性捕获金属颗粒并防止它们从流出孔103中流出而起到防止或减少金属颗粒从机油滤清器102回到发动机的作用。
在图15a中，触发结构121被描绘为在其接近安装底座101时被部分安装。安装孔113位于外螺纹配件123的周围，并且触发结构121处于其中磁化保持器139被吸附到安装底座101的位置。如图15b所示，一旦触发结构121足够接近，磁化保持器139就将其保持在安装底座101上。
在图15b中，机油滤清器102被描绘为在其接近触发结构121和外螺纹配件123时，触发结构121被磁性地保持在适当位置，拱136接触安装底座101的面128。注意的是，在安装过程中的此刻，密封环107的密封表面118不接触面128。尽管此处描绘的是为了示出在捕获环137将接触保持面133的同时，外螺纹配件123和内螺纹120将行进接合(随着机油滤清器102向上移动)，但该顺序可以进行改变以便首先从螺纹连接开始，或者首先从捕获开始。当流体过滤器102在外螺纹配件123处螺纹连接到安装底座101上时，流体过滤器102继续向上运动。一旦充分接合，捕获环137将在底部组件面127上达到最低点。因为纵向力传递到唇缘119的保持面133的桥台状结构上，捕获环137可能已与保持面133处于摩擦配合，或者可能随着流体过滤器102继续旋拧到外螺纹配件123上而在其上开始挤压。
图10示出了诸如图3、图4a和4b所示的实施方案的安装过程。在步骤205中，由于未施加外部压强或力，所以机油滤清器2开始于触发结构21处于第一稳定位置。在步骤210中，机油滤清器2通过将内螺纹20螺纹连接到外螺纹配件23上而在安装方向(朝向发动机)推进。在步骤215中，指示器16的触发结构21接触安装底座1。在步骤220中，用户通过继续使机油滤清器2沿外螺纹配件23推进并由此将触发结构21压靠在安装底座1上来向触发结构21施力。在步骤222中，触发结构21在具有较高结构抗变形性的区域中变形。在步骤225中，并且在步骤230之前，密封环达到其最小可接受压缩camin36，并且进入触发范围40，但未达到最大可接受压缩camax38。在步骤228中，用户继续推进机油滤清器2，直到在步骤230中持续的压缩导致触发结构21达到触发点34。在步骤232中，触发结构21在较低或没有结构抗附加变形性的区域中变形。在步骤235中和步骤230之后，触发结构21经历弹性快速形状转变。在步骤240中，触发结构21继续变形并达到第二稳定位置，而不需要施加另外的力。在步骤245中，指示器16产生可听见的声音或振动，作为密封环7处于触发范围40中，进而机油滤清器2得到正确安装的信号。在步骤250中，用户停止推进机油滤清器2，安装完成。
图11a示出了诸如图8a、8b、8c和9a、9b、9c(以及相关的图12a-12c、13a-13c和14a-14d)所示的实施方案的安装和拆卸过程。在步骤305中，由于未施加外部压强或力，所以流体过滤器102开始于触发结构121处于第一稳定位置。在步骤310中，流体过滤器102通过将内螺纹120螺纹连接到外螺纹配件123上而在安装方向(朝向发动机)推进。在步骤315中，指示器116的触发结构121接触安装底座101。在步骤320中，用户通过继续使流体过滤器102沿外螺纹配件123推进并由此将触发结构121压靠在安装底座101上来向触发结构121施力。在步骤322中，触发结构121在具有较高结构抗变形性的区域中变形。在步骤325中，并且在步骤330之前，密封件107达到其最小可接受压缩camin36，并且进入触发范围40，但未达到最大可接受压缩camax38。在步骤328中，用户继续推进流体过滤器102，直到在步骤330中持续的压缩导致触发结构121达到触发点34。在步骤332中，触发结构121在较低结构抗附加变形性的区域中变形。在步骤335中和步骤330之后，触发结构121经历弹性快速形状转变。在步骤340中，触发结构121处于不稳定范围内，并且随着用户继续沿配合配件123推进流体过滤器102并施加力，触发结构121可能继续变形。在步骤345中，指示器116产生可听见的声音或振动，作为密封件107处于触发范围40中，进而流体过滤器102得到正确安装的信号。在步骤350中，用户停止推进流体过滤器102并且安装完成。
图11b示出了如果用户不确定是否检测到在步骤345中产生的信号，则用户可以开始拆卸的过程。在步骤355中，用户沿外螺纹配件123反转内螺纹120的螺纹以在拆卸方向上移动流体过滤器102。在步骤357中，减小对触发结构121上具有较低结构抗性的区域(当前表现为回到第一稳定位置的激励)施加的负载导致变形减小。在步骤358中，用户继续沿反转方向推进流体过滤器102，直到在步骤360中持续减小压缩导致触发结构121达到触发点34。在步骤365中，触发结构121在反转方向上经历弹性快速形状转变。在步骤370中，指示器116产生可听见的声音或振动，作为密封件107处于触发范围40中的信号。在步骤372中，减小对触发结构121上具有较高结构抗性的区域(当前表现为回到第一稳定位置的激励)施加的负载导致变形减小。在步骤375中，已经检测到信号的用户可在步骤380中停止在拆卸方向上的推进，并且返回到步骤320，或者可在步骤385中在拆卸方向上继续推进直到拆卸完成，并返回到步骤305。
图11c示出了诸如图15a和15b所示的实施方案(其包括磁化保持器)的安装过程。在步骤505中，因为未施加外部压强或力，所以该过程开始于指示器116的触发结构121处于第一稳定位置。在步骤507中，触发结构121在安装方向(朝向发动机)上朝向安装底座101推进。在步骤510中，触发结构121接触安装底座101并使用磁化保持器139磁性地吸附。在步骤512中，流体过滤器102通过将内螺纹120螺纹连接到外螺纹配件123上而在安装方向上朝向触发结构121推进。在步骤514中，流体过滤器102捕获触发结构121。在步骤517中，触发结构121位于流体过滤器102中。注意的是，当流体过滤器102在螺纹连接之前被推进时，步骤514可在步骤512中的螺纹连接之前。在步骤520中，用户通过继续使流体过滤器102沿外螺纹配件123推进并由此将触发结构121压靠在安装底座101上来向触发结构121施力。在步骤522中，触发结构121在具有较高结构抗变形性的区域中变形。在步骤525中，并且在步骤530之前，密封件107达到其最小可接受压缩camin36，并且进入触发范围40，但未达到最大可接受压缩camax38。在步骤528中，用户继续推进流体过滤器102，直到在步骤530中持续的压缩导致触发结构121达到触发点34。在步骤532中，触发结构121在较低结构抗附加变形性的区域中变形。在步骤535中和步骤530之后，触发结构121经历弹性快速形状转变。在步骤540中，触发结构121处于不稳定范围内，并且随着用户继续沿配合配件123推进流体过滤器102并施加力，触发结构121可能继续变形。在步骤545中，指示器116产生可听见的声音或振动，作为密封件107处于触发范围40中，进而流体过滤器102得到正确安装的信号。在步骤550中，用户停止推进流体过滤器102，安装完成。
只要是将力施加到转变形状或结构的部件上，本文所述的机构就可以被利用到大量的应用中。该力将导致机构达到阈值或临界点，进而导致材料从第一稳定位置移动到第二稳定位置或第二不稳定位置。在一个非限制性示例中，当安装在车辆上时，轮胎边缘上的柔性结构可以相同的方式变形来充当指示器。施加到螺母或螺栓上的将轮辋锁定到位的力，可能导致柔性结构变形，发出可听见的爆破声，并向用户指示已施加了适当的压缩并且正确地安装了轮胎。该机构可应用于需要圆柱形盖子的任何圆柱形容器，或者应用于诸如通过螺纹连接推进等通过沿线性轴线推进而施加增加的力的其他装置。