专利名称：过滤筒及其更换方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种过滤筒以及从一过滤器外壳中该更换过滤筒的方法和设备。具体来讲，本发明包括一种卡锁释放器，其与过滤筒分开使用，以便于能安装一新过滤筒或更换过滤筒。
背景技术：
过滤器组件被用在许多应用场合中—例如汽车的各个流体系统中。过滤器组件例如被用来过滤燃油、空气、机油和传动液。常用的过滤器组件采用了许多一次性的部件—例如外壳、阀、以及密封件，这将增加过滤器组件的成本。另外，过滤器的这些部件应当经过适当的处理，以减少对环境的影响。处理这些部件可能是困难而高成本的。
希望能降低更换过滤器组件所涉及的费用及环境影响。人们已提出了一种方案设置永久性的过滤器外壳，该外壳被安装到车辆的某一部分上。外壳具有一个可拆卸的端盖，以便于接纳一替换的过滤筒。过滤筒通常只包括两个相对的端帽和一过滤器元件，过滤器元件被保持在端帽之间。按照所需的间隔更换此过滤筒。
某些使用永久性外壳的过滤器组件包括一卡锁，除非使用了某种特定的更换过滤筒，否则该卡锁将阻止把端盖重新安装上。该特定类型的过滤筒采用了两个明显区别开的端帽。该特定的过滤筒必须按照特定的定向装入到过滤器外壳中。其中一端帽上集成有一些结构特征，该端帽可与卡锁相配合，以允许端盖被重新安装上。
发明内容
本发明涉及一种过滤筒以及卡锁释放件，它们可被相互组装起来，以用于更换过滤器组件中一个用过的过滤筒。在一种示例性的实施方式中，过滤筒包括相对的端帽，它们基本上是相同的。端帽上具有中心孔。过滤筒被插入到一过滤器组件外壳中，外壳包括一卡锁，其阻止将一个端盖在过滤筒上方安装到过滤器组件外壳上，直到该卡锁被解除为止。
卡锁释放件是一个与过滤筒分开的部件，其被相对于过滤筒进行布置，以使其与卡锁相配合，由此使端盖能被重新连接到过滤器组件外壳上。卡锁包括与卡锁的结构特征对准的凸片，其延伸穿过一暴露端帽的中心孔而与卡锁配合。
从下文的具体描述及附图可最为清楚地理解本发明的上述内容以及其它特征，下面是对附图的简要介绍。
图1中的剖视图表示了一种过滤器组件，其带有本发明的过滤筒和卡锁释放件，图中，卡锁处于解锁位置；图2中的剖视图表示了图1所示过滤器组件的一旁通阀和卡锁，且卡锁处于锁止位置；图3是图2所示旁通阀和卡锁的俯视图；图4是本发明过滤筒及卡锁释放件的底部轴测图；图5是图4所示过滤筒及卡锁释放件的顶部轴测图；图6是本发明卡锁释放件的剖视图；以及图7是过滤器组件的分解轴测图，该过滤器组件带有图2所示的旁通阀和处于锁止位置的卡锁，图中表示的是本发明的过滤筒在安装之前的情形。
具体实施例方式
图1中的剖视图表示了一种示例性的过滤器组件10。过滤器组件10包括一外壳12，外壳具有一本体14，其设有一个筒腔16。在本体14上可拆卸地固定了一个端盖18，以便于在需要时能接近筒腔16。在图示的示例中，端盖18被旋拧固定到本体14上。端盖18的外部具有一定的结构特征，以利于将端盖18从本体14上拆卸下去，此结构特征例如是一用于接纳扳手的六角形突起。
本发明的过滤筒20被设置在筒腔16中，用于对流经筒腔16的流体执行过滤。外壳12包括一入口侧22和一出口侧24，它们分别位于过滤筒20的外部和内部。流体经位于本体14底部的一个入口26输入到入口侧22中。流体经本体14底部上的一个出口28从出口侧24流出。箭头F代表了流经过滤器组件10的流体流。但是，流体流的方向也可与图示情况相反，且入口和出口26、28可被设置在外壳12的其它位置处。
外壳12包括一中心管30，其延伸穿过过滤筒20中的一中心开孔。中心管30与出口侧24和出口28保持流路连通。如本领域公知的那样，中心管30为过滤筒20提供了支撑，并在不同的位置上设置了一些孔隙，以允许流体流到中心管30的内部中。
一旁通阀32被可滑动地接纳在中心管30中，并可沿轴线A移动。旁通阀32被一旁通阀簧34推向一关闭位置(如图1所示)。如果过滤筒20被阻塞了，则旁通阀32就会移动到一开启位置，以允许流体从入口侧22直接流到中心管30中。旁通阀簧34的弹簧刚度被选择为能使得旁通阀32在一预定压力上开启，该预定压力与阻塞态的过滤筒20相对应。
卡锁36可滑动地接纳在旁通阀32和中心管30中，并能沿轴线A移动。如公知的那样，旁通阀簧34被支撑在旁通阀32与卡锁36的上部之间。卡锁36在图1中处于解锁位置，其允许端盖18被完全地安装到本体14上。
参见图1和图2，在中心管30的一凸肩部42与卡锁36的一头部44之间设置了一锁扣弹簧38。锁扣弹簧38将旁通阀32和卡锁36向上偏压到一锁止位置，图2中表示了该锁止状态。旁通阀32包括一些向下悬垂的第一支腿46，它们被布置成与卡锁36的第二支腿47成交错的位置关系。中心管30包括一径向延伸的横突部分48。如图2所示，第一支腿向外延伸，并与位于横突部分48上方的中心管30内表面51相接合。卡锁36包括一径向凸缘50，当旁通阀32和卡锁36处于锁止位置时，凸缘50位于第一支腿46端部的径向内侧，以促使第一支腿46与内表面51相接合。在锁止位置上，阻止旁通阀32插回到中心管30中—除非卡锁36被释放，下文将更为详细地对此加以讨论。
参见图3，旁通阀32的上部包括一些交替的孔隙52。卡锁36包括一些凸体54，其延伸到孔隙52中。凸体54的接合和向下运动将径向凸缘50移动，使其脱离与第一支腿46端部的接合，从而，第一支腿46与内表面51脱离开，并能经过横突部分48而向内、向下移动到中心管30中，以达到解锁状态。
如图4-6所示，过滤筒20包括两个基本上类似的端帽56，从而，先用任一端帽56，过滤筒都可被插入到筒腔16中。在图示的实例中，两端帽56是完全相同的。两端帽56都包括一很大的中心孔58，且环绕着该中心孔58的圆周设置了一个垫圈60。垫圈60例如是由毛毡材料制成的。从图1可最为清楚地看出，端帽56的横截面基本上为U形。按照合适的方式将滤器元件62保持在两端帽56之间，该保持方式例如是本领域公知的—即使用粘接性材料。
参见图4-6，本发明的过滤筒20与一分开的卡锁释放件40相配合，其中的卡锁释放件被用来接合凸体54，以将卡锁36沿轴向向下移动到中心管30中。图中示例性的卡锁释放件40是一个盘形体。
卡锁释放件40包括一环形的内凸缘68，其形成了一个开孔64，其允许流体从入口侧22流向旁通阀32。当处于关闭状态时，环形内凸缘68的端部70与旁通阀32的一个表面72相接合，以阻止流体流通过旁通阀32。
卡锁释放件40还包括一环形外凸缘66，其与环形内凸缘68位于同一侧。环形外凸缘66与相邻且敞露的端帽56的内壁61相接合，从而为端帽56形成密封。垫圈60还与端帽56相密封。从图1可最为清楚地看出，两相对端帽56的内壁61与中心管30的外表面或外壳12的其它结构特征相接合。
卡锁释放件40还包括多个拱形孔82，用以允许流体流经卡锁释放件40。
在图示的实例中，卡锁释放件40包括一些凸片74，在与环形内外凸缘68、66相对的一侧上，凸片74从卡锁释放件40延伸出去而与凸体54相接合。在图示的实例中，凸片74按照星形的构造从环形内凸缘68向径向外侧延伸。但是，凸片74也可以是任意数目或任何合适的构造。
在图示的实例中，卡锁释放件40包括一些保持构件76，其与端盖18相配合，以将卡锁释放件40固定到端盖18上。从图1和图7可看出，保持构件76是一些叉股，其与位于端盖18底侧的孔隙78的环形凹陷80相配合。可利用保持构件76和环形凹陷80将卡锁释放件40嵌卡到端盖18上。
在工作中，按照所需的间隔将端盖18从本体14上拆卸下去，以便于能接近筒腔16，由此可更换过滤筒20。一旦用过的过滤筒20被取出之后，在锁扣弹簧38的偏压力作用下，旁通阀32和卡锁36自动延伸到图2和图7所示的锁止位置。本发明的过滤筒20被放置到中心管20上，使一个端帽56与外表面63密封地接合着。由于两端帽56是相同的，所以不论那一端帽56被首先插入，过滤筒20都能插入到筒腔16中。
然后，将卡锁释放件40安装到到敞露的端帽56上。垫圈60密封地抵接着卡锁释放件40，且环形外凸缘66密封地抵接着该敞露端帽56的内壁61。将卡锁释放件40对准，从而使凸片74与凸体54相结合。这样，卡锁释放件40的向下运动将使得卡锁36向下移动，从而使径向凸缘50与第一支腿46分开。这样，端盖18就能旋拧到本体14上。在端盖18被完全安装到本体14上之后，保持构件76将嵌卡接合到环形凹陷80中。接着在拆下端盖18后，将把卡锁释放件40和过滤筒20一并从筒腔16取出。
作为备选方案，可将卡锁释放件40安装到端盖18上，然后，在安装了过滤筒20之后，再将端盖18旋拧到本体14上。旋转端盖18将使凸片74与凸体54对正。这样，凸片74将被保持在孔隙52中，因而，在重新安装的过程中，这就能在进一步旋转端盖18的过程中保持与凸体54的对准。
卡锁释放件40与端帽56优选地是用塑料材料制成的，该塑料材料应能耐受卡锁释放件40和端帽56所暴露的流体环境。滤器元件62优选地是折叠纸质滤器。卡锁释放件40、端帽56、以及滤器元件62是易于进行处理的，例如可以按照环保的方式、通过低温焚烧的方法来处理。
卡锁释放件40和过滤筒20优选地是成套地销售给用户。如果先前这样的套件已被用在外壳12上，则可重复使用旧的卡锁释放件40，并将新的卡锁释放件40回收，或者也可回收旧卡锁释放件而使用新的卡锁释放件。
尽管上文对本发明的优选实施方式进行了描述，但本领域普通技术人员能意识到在本发明的范围内可作出一些改型。因此，应当根据后附的权利要求书来确定本发明的真正范围和含义。
权利要求
1.一种过滤筒更换组件，其包括一过滤筒，其包括相对的端帽和保持在所述端帽之间的一滤器元件，端帽具有中心孔；以及一卡锁释放件，其可与过滤筒分开，卡锁释放件具有至少一个从本体延伸的凸片，该至少一个凸片的作用在于与一过滤器组件的卡锁相接合，以允许将过滤筒装入到一过滤器组件外壳中，在被安装到过滤器组件外壳中的位置，所述至少一个凸片被布置成与其中一个端帽上的中心孔相对准。
2.根据权利要求1所述的组件，其中在安装后的位置，所述本体被布置成位于其中一端帽的附近。
3.根据权利要求2所述的组件，其中所述本体为盘形。
4.根据权利要求1所述的组件，其中本体包括一内凸缘，其用于在安装位置与一旁通阀相接合，且所述至少一凸片位于内凸缘的径向外侧，内凸缘与至少一凸片位于本体的同一侧。
5.根据权利要求4所述的组件，其中本体包括一外凸缘，其位于至少一凸片的径向外侧，外凸缘位于所述的同一侧，并被布置成与其中一端帽在其中心孔处相接合。
6.根据权利要求5所述的组件，其中内凸缘与外凸缘的形状均为环形。
7.根据权利要求5所述的组件，其中本体包括至少一个孔，其沿轴向延伸穿过本体，以允许流体流经该本体。
8.根据权利要求4所述的组件，其中内凸缘形成了一个开孔，其在轴向上穿透本体，以允许流体流经该本体。
9.根据权利要求4所述的组件，其中多个凸片按照星形的构造从内凸缘延伸。
10.根据权利要求1所述的组件，其中本体包括至少一个保持构件，其位于与本体上延伸出至少一个凸片的那一侧相反的一侧上，所述至少一个保持构件用于与过滤器组件外壳的一端盖相接合。
11.一种更换过滤器组件中过滤筒的方法，其包括步骤a)打开一过滤器组件外壳，并将用过的过滤筒从过滤器组件外壳中取出；b)响应于对步骤a)的执行而激活过滤器组件外壳中的一个卡锁，该卡锁用于防止闭合过滤器组件外壳—直到该卡锁被解除；c)将一个新的过滤筒插入到过滤器组件外壳中；d)相对于新的过滤筒对一卡锁释放件进行布置，其中，步骤d)的执行独立于步骤c)；以及e)利用卡锁释放件解除卡锁，并闭合过滤器组件外壳。
12.根据权利要求11所述的方法，其中步骤d)包括将卡锁释放件放置到新过滤筒一端帽上的操作。
13.根据权利要求12所述的方法，其中卡锁释放件包括至少一个凸片，其在步骤e)中与卡锁相接合，且所述至少一凸片穿过端帽上的一个孔而终止。
14.根据权利要求11所述的方法，其中卡锁释放件包括至少一个保持构件，其与过滤器组件外壳的一个端盖相接合。
15.根据权利要求13所述的方法，其中卡锁释放件包括至少一个孔，其被设置在端帽上孔的外侧。
16.一种过滤器组件，其包括一外壳，其具有一本体和一端盖，本体形成了一个筒腔，端盖可拆卸地固定到本体上；一过滤筒，其具有相对的端帽和一滤器元件，滤器元件被保持在所述端帽之间，滤器元件形成了一个中心孔；一卡锁，其被布置在中心孔内，并能在锁止位置与解锁位置之间移动；以及一卡锁释放件，其与过滤筒分开，且被布置在其中一个端帽与端盖之间，卡锁释放件与卡锁相配合而将卡锁从锁止位置移动到解锁位置。
17.根据权利要求16所述的过滤器组件，其还包括一中心管，其被外壳支撑着，卡锁可相对于中心管在锁止位置与解锁位置之间轴向滑动。
18.根据权利要求17所述的过滤器组件，其还包括一旁通阀，其靠近中心管和卡锁，并能相对于中心管和卡锁在轴向上滑动，卡锁释放件与旁通阀相接合。
19.根据权利要求16所述的过滤器组件，其中端帽的其中之一包括一孔，卡锁释放件包括至少一个凸片，其延伸穿过所述孔而与卡锁接合。
20.根据权利要求16所述的过滤器组件，其中卡锁释放件包括至少一个保持构件，其将卡锁释放件与端盖连接起来。
全文摘要
一种分开的过滤筒和卡锁释放件被用来更换一过滤器组件中用过的过滤筒，该过滤器组件具有一卡锁。在一种实例中，过滤筒包括两个基本上相同的相对端帽。端帽上具有中心孔。过滤筒被插入到一过滤器组件外壳中，在该外壳中，卡锁阻止一端盖被安装到过滤器组件外壳上，直到卡锁被解除为止。卡锁释放件被相对于过滤筒进行布置，以便于与卡锁实现配合，以允许将端盖重新连接到过滤器组件外壳上。卡锁释放件包括一些凸片，其与卡锁上一些结构特征对正，凸片延伸穿过中心孔而与卡锁相配合。卡锁释放件可拆卸地固定到端盖和过滤筒上。
文档编号B01D29/31GK1724108SQ200510083568
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月11日 优先权日2004年7月12日
发明者布赖恩·G·耶茨, 阿伦·B·怀特, 豪尔赫·A·特雷维尼奥 申请人:阿文梅里特尔技术有限责任公司