专利名称：过滤器组件及其方法
技术领域：
本发明涉及液压系统、润滑剂系统以及燃油系统中所用的流体过滤器。在具体的例子中，本发明涉及能使用过滤器并可控制溢出的装置和方法，且在一些应用场合中，这种装置和方法无需使用工具。
背景技术：
过滤器通常与内燃机的润滑系统和燃油系统以及重型设备的液压系统一起使用。在许多其它类型的流体系统中也使用过滤器，例如在各种工业过滤应用中。在这些类型的系统中，周期地更换过滤器。在本技术领域中，所使用的有两种标准类型的过滤器。一种是旋上罐式(spin-on canister)过滤器，另一种则是碗筒式(bowl-cartridge)过滤器。
旋上罐式过滤器是一次性使用的单元，通常包括单次使用的壳体，该壳体可装有永久安装、不可更换的过滤元件(过滤筒(cartridge filter))。安装过滤筒的罐子通常通过螺纹接合旋到过滤器头子上。所要净化的液体通过过滤器头子并流入壳体以进行过滤。净化好的液体从壳体流出并再次进入过滤器头子。在一段时间的使用之后，从过滤器头子上拆卸旋上罐式过滤器，并将其丢弃。然后将一新的旋上罐式过滤器装到过滤器头子上。
另一方面，碗筒式过滤器通常包括可重复使用的碗状件，该碗状件可装有可更换的过滤元件(过滤筒)。由于处置或其它方面的原因，有时会较佳的是使用或需要使用碗筒式过滤器来替代旋上罐式过滤器。碗筒式过滤器也安装在一过滤器头子(也称作过滤器基座)上。要净化的液体流过过滤器头子、流入碗状件、穿过可更换的过滤筒、流出碗状件并流回到过滤器头子内。在一段时间的使用之后，从过滤器头子上拆卸碗筒式过滤器，从可重复使用的碗状件中取出可更换的过滤筒。丢弃老的过滤筒，并换上新的过滤筒。新的过滤筒可操作地安装到可重复使用的碗状件上，以提供功能更新了的碗筒式过滤器。然后将该包含新的过滤筒的、功能更新了的碗筒式过滤器安装到过滤器头子上。
旋上式过滤器的一些优点包括开口是受到保护的从而可拦截住其中的流体。这就可防止过滤器内的流体溢出、或者滴到地上或弄到维护过滤器的人员身上。不过，在许多情况下，旋上的过滤筒是不可焚化的。
另一方面，对于碗筒式过滤器，可容易地焚化过滤筒。碗筒式过滤器中的过滤筒所含的要丢弃的材料最少且没有要重复利用的材料。不过，在一些例子中，碗筒式过滤器的缺点是，当进行维护时，污染的流体暴露在碗状件中，并可能会滴到地上或滴到执行维护的人员身上。
这些不同类型的过滤器系统存在不足。人们希望对它们加以改进。
发明内容
本发明提供一种过滤器组件及其方法，它们兼备旋上筒式过滤器和碗筒式的优点。一些例子的结果包括一种过滤器组件，该过滤器组件包括受保护的开口并拦截污染物，以减少流体滴到地面上或执行维护的人身上的几率，过滤器组件还包括一次性的过滤筒。在某些示例性的过滤器组件及其方法中，附加的优点是能快速、清洁且无需使用工具就能执行维护。
提供一种过滤器组件。在一些所示的例子中，过滤器组件具有过滤器基座、可拆卸地附接于基座的碗状件以及设置在碗状件内、带有过滤介质的过滤筒。所述例子的过滤筒具有不可渗透的外护套，该外护套围绕过滤介质的区域。外护套可帮助防止受污染的水在维护过程中溢出。
一些所示的例子包括固定帽以有选择地接合过滤器基座。夹紧结构所述为可操作的，以通过固定帽与过滤器基座之间的接合来有选择地将过滤器基座与碗状件固定在一起或将它们卸开。
本发明提供了组装、过滤以及维护的方法。所述方法将使用具有上述特征的类型的过滤器组件。
本发明提供一种不使用工具来进行维护的方法。所述方法包括用手而不使用工具而从与过滤器基座和碗状件的接合中卸开夹紧结构。从基座上拆卸碗状件和过滤筒。在碗状件内设置第二过滤筒。接合夹紧结构以可操作地固定过滤器基座和具有第二过滤筒的碗状件。
图1是根据本发明原理构造的一过滤器组件实施例的立体图；图2是图1所示过滤器组件的仰视立体图；图3是图1和2所示的碗筒式过滤器的俯视分解立体图；图4是图1和2所示的过滤器基座和固定帽的俯视分解立体图；图5是图3所示的碗筒式过滤器的仰视分解立体图；图6是图4所示的过滤基座和固定帽的仰视分解立体图；图7是图1和2所示的过滤器组件的一部分的放大俯视立体图；图8是图1和2所示的过滤器组件的示意剖面图；图9是图1-8所示的过滤器组件中所用的固定帽的一实施例的仰视立体图；以及图10是其发动机采用图1和2所示的过滤器组件的一件设备的示意图。
具体实施例方式
首先，请参见图10。图10是包括发动机12的设备10的示意图。设备10包括润滑系统14、燃油系统15以及液压系统16。润滑系统14、燃油系统15以及液压系统16需要净化系统内的流体(油、燃油或液压流体)。为了实现净化功能，使用过滤器组件。在图10所示的示例性实施例中，示出了三个流体过滤器组件20，一个用于润滑系统14，一个用于燃油系统15，以及还有一个用于液压系统16。图10所示的设备10是一拖拉机18。该流体过滤器组件20也可以与其它类型的设备一起使用，包括推土机、单轮滑转转向车(skidsteer)、运输装载机、采矿设备、公路卡车、越野卡车、联合收割机以及其它类型的设备，包括工业过滤系统、发电机以及带有发动机或液压系统的任何系统。
对于这里所述的系统，汽车液压过滤器的工作压力一般在一7psi(磅/平方英寸)与700psi之间。发动机润滑剂系统的工作压力为40psi-80psi，压缩机润滑剂系统约250psi。对于燃油系统来说，如果压力位于泵上游侧，则它将在约-10psi的真空压力之下。如果在泵的下游侧用作二次过滤器，则工作压力将为60psi。在工业液压应用中，压力一般较高，如可高达6,000psi。当然，压力也可以是变化的，所述的这些仅仅是一些例子。
现请参见图1和2。图中以立体图的方式示出了流体过滤器组件20的一个实施例。所示的流体过滤器组件20包括一过滤器基座22(有时也可称作“过滤器头子”)和碗筒式过滤器24。过滤器基座22通常在流体系统(如润滑系统14、燃油系统15或者液压系统16)中设置成由过滤器基座22将流体从系统引导穿过碗筒式过滤器24。
术语“碗筒式过滤器”指的是一种具有可重复使用的壳体或碗状件、且该壳体或碗状件装有可更换的过滤筒(过滤元件)的过滤器。在使用了一段时间之后，当过滤筒堵塞或流体阻力增加到无法接受的水平时，就维护该碗筒式过滤器。术语“维护好的”或其变化形式指的是从过滤器基座拆下碗筒式过滤器、从碗状件中取出过滤筒、并将一新的过滤筒装入碗状件。然后将带有新的过滤筒的碗状件装到过滤器基座上。
过滤器基座22构造成可操作地接纳或安装碗筒式过滤器24。术语“可操作地接纳或安装”及其变化形式指的是过滤器基座22包括用于接合碗筒式过滤器24的合适的结构、以将所要净化的流体引导穿过合适的通道并如所想要地那样进行净化。
参见图3和5，可以看到碗筒式过滤器24是如何设有可重复使用的壳体或碗状件26以及该壳体或碗状件26可操作地装有可拆卸和可更换的过滤筒28的情况。
在图8中，示出过滤器组件20的剖面图。图8中的视图示出可操作地安装于过滤器基座22的碗筒式过滤器24。过滤器基座22包括一块件30，该块件30形成通道32以能将流体的流入和流出引导入碗筒式过滤器24。过滤器块件30形成一入口34、一出口36以及一内或中心管或称接管38。中心接管38被块件30的外壁40所围。接管38形成流出通道42，该通道42始于碗筒式过滤器24的内部、而终于出口36处。入口34与入口通道44流体连通。入口通道44在图8中所示为至少部分地围绕接管38。
一密封结构46可帮助保持住流体，防止它绕过过滤筒28内的过滤介质48的区域。在所示的实施例中，密封结构46包括位于短柱与过滤筒28的一部分之间的密封件50。密封件50可防止流体从入口通道44流入已净化流体体积52并流入流出通道42而没有首先穿过过滤介质48。在所示的实施例中，过滤介质48呈管状结构，例如图8所示为圆筒形，并形成中心敞开体积54。中心敞开体积54相应于已净化流体体积52，因为中心敞开体积52内的流体不首先通过过滤介质48是无法到达这个位置的。
在过滤器基座22与过滤筒28之间设置一第二密封件56，以防止流体从入口通道44流入碗状件26的内部体积58。
壳体或碗状件26所示为形成内部体积58的薄壁结构60。碗状件26也可以是厚壁结构，特别是在用于液压应用场合时。壁60具有连续的外侧壁62和形成封闭端66的底端壁64。在与封闭端相反的另一端部处，碗状件26形成一用于接纳过滤筒28的口部或开口68(图3)。在较佳的结构中，碗状件26还包括围绕开口68的凸边或唇缘70。唇缘70相对侧壁62径向凸伸。在图8所示的实施例中，唇缘70的径向凸伸是向外的径向凸伸。下面将结合夹紧结构进一步阐述唇缘70的一个用途。
碗状件26较佳的是在内部58可操作地装有可拆卸和可更换的过滤筒28。当从过滤器基座22拆下碗状件26时，可以从碗状件26拆卸并更换过滤筒28。可以通过口部或开口68来拆卸和更换过滤筒28。
过滤筒28较佳的是包括一护套72。该护套72通常由不可渗透的材料制成，以使流入和流出过滤筒28的流体无法流过护套72。设置护套72的一个目的是在进行维护时将污染的流体容留在过滤筒28内。护套72允许从碗状件26取出过滤筒28并处置过滤筒28、而不会滴到或溢出到地上或进行维护的人员身上。在某些实施方式中，护套72包括连续的外侧壁74和封闭的底壁76。在所示的实施例中，护套72大体形成一圆筒形的容器78，该容器78形成一内部80。在与底壁76相反的端部处设有一挡板82。在图3中，可以看到挡板82形成一位于中心的流体流出口84和一入口结构86。入口结构86使要进行过滤的流体能从过滤器基座22进入过滤筒28。流体流出口84允许过滤好的流体从过滤筒28流入过滤器基座22。
在所示的实施例中，入口结构86在图3中所示为挡板82中的多个槽形孔88。槽形孔88围绕流体流出口84设置。在图示的实施例中，流体流出口84所示为挡板82中的中心孔90。这样，在图示的实施例中，入口结构86和流体流出口84是同轴地布置的。术语“同轴”指的是中心孔90的中心轴线就是连接所有的槽形孔88所形成的圆的中心轴线。也可以采用其它的入口结构和出口结构。图中所示的形式只是一个例子。
护套72可用多种不同类型的材料构成。较佳的是，护套72由不可渗透的材料制成。在较佳的应用中，护套72也可用易于处置(如通过焚化)的材料制成。一种护套72可采用的材料为塑料。
过滤介质48位于护套72的内部80中。在较佳的实施例中，过滤介质48形成为一管子，以形成已净化流体体积52。在图示的实施例中，过滤介质48所示为圆筒形的过滤包92。过滤包92的上游侧与未过滤流体体积53连通。过滤包92的下游侧96与已净化流体体积52流体连通。在较佳的应用中，过滤包92为折叠的结构98。折叠结构98可以是纤维素结构、合成介质或者它们的组合。
在图示的实施例中，过滤包92设有端盖102。过滤包92结合于或以其它方式固定于端盖102，以保证流体不通过过滤介质48就无法从未过滤流体体积53进入已净化流体体积52。
在图示的实施例中，挡板82有一密封接合表面104(图3)。该密封接合表面104所示为一内径向表面106(图3)，该内径向表面106朝向已净化流体体积52。在图8中，可以看到接管38是如何接合密封接合表面104并在密封件50与径向表面106之间形成密封结构51的。
在介质包92与端盖102相反的端部108处，介质包92以密封接合的方式固定于护套72。这可以通过使用灌封材料或其它形式的结合(包括直接结合到护套72)来实现。
参见图8，现在流体如何流过过滤筒28应是很清楚的。所要净化的流体通过进入入口34而穿过过滤器基座22。流体进入入口通道33，然后穿过过滤筒28的入口结构86的槽形孔88(图3)。所要净化的流体然后流入未过滤流体体积53。未过滤流体体积53是护套72的侧壁74与过滤介质48的上游侧94之间的体积。然后，流体穿过过滤介质48并穿过下游侧96进入已净化流体体积52。过滤介质48从流体中取出杂质和碎屑。然后，流体从已净化流体体积52流过接管38所形成的流出通道42。这也是在流体流出口84内(图3)，该流体流出口84围绕并密封接合接管38。然后，流体从流出通道42流过供下游设备10所使用的出口36。
根据本发明的原理，过滤器组件20在一些实施方式中还包括一系统110，以允许用手、且无需使用附加的外部工具来维护过滤器组件20。术语“不使用工具”及其变化形式指的是为了从碗筒式过滤器24卸下过滤器基座22，无需使用诸如扳手或其它类型的手动或电动工具之类的、通常用来维护过滤器的工具。尽管可以使用某些外部工具以便于协助操作，但用来从碗筒式过滤器24卸下过滤器基座22的主要的力还是可用手来施加而无需手动工具或电动工具的协助。
在图示的系统110的实施方式中，设有一夹紧结构112。该夹紧结构112可操作、以有选择地将过滤器基座22与碗状件26固定在一起和从碗状件26卸下过滤器基座22。一种方式是通过一帽114与过滤器基座22之间的接合来实现。帽114在这里也可称作“固定”帽，但应予理解的是，帽114既用于将过滤器基座22锁定于碗状件26也用于将过滤器基座22从碗状件26卸下或脱开。图1和8示出可操作地安装在过滤器基座22上的帽114。图4和6示出帽114和过滤器基座22的分解立体图。图9示出固定帽114的图示实施例的仰视图。图7示出在安装固定帽114之前的过滤器基座22。
一般来说，夹紧结构包括一钩结构116。可使用一种类型的钩结构116以可移动进入和退出与过滤器基座22和碗状件26的接合。这样，一种类型的钩结构116包括将过滤器基座22接合、固定或以其它方式连接于碗状件26的钩住结构。术语“可移动进入和退出”指的是将有选择地和可卸开地把碗状件26和过滤器基座22固定在一起的任何类型的移动。这里所述的某些较佳的实施例将对可移动接合的示意性较佳方向加以进一步的限定。一般来说，固定帽114相对过滤器基座22移动，致使钩结构116移动进入固定基座22与碗状件26之间的固定接合或移动退出两者之间的固定接合。
在所示的实施例中，夹紧结构包括多个独立的夹具。所示的具体实施例设有三个夹具121、122以及123。在所示的实施例中，第一夹具121、第二夹具122以及第三夹具123中的每一个都构造成彼此相同。夹具121、122以及123的结构用共同的标号标示，以描述该共同的结构。夹具121、122以及123中的每一个都具有一相应的夹紧件125。各夹紧件125相对夹紧结构112的其余部分126(图4)布置成可移动进入和退出碗状件26与过滤器基座22之间的接合。在所示的实施例中，各夹紧件125设有一第一钩128和一第二钩129。在所示的实施例中，各第一钩128可有选择地移动进入和退出与过滤器基座22的固定接合。具体来说，各第一钩128设有一卡子130，该卡子可移动进入和退出与过滤器基座22所形成的一凹口132的接合。过滤器基座22中的凹口132可被看作是基本沿着过滤器基座22的外周缘的长度延伸的圆周表面。当基座22和碗状件26固定在一起并且过滤器组件20在工作时，基座邻近凹口132的部分133承载碗状件26与基座22之间的许多轴向荷载。
各第二钩129设有一卡子134，该卡子可移动进入和退出与碗状件的固定接合。在所示的实施例中，各卡子134移动进入和退出与碗状件26上的唇缘70的接合。
在图示的实施例中，各夹具121、122、123包括一帽接合件136(图7)。该帽接合件136与帽114相互作用，以能有选择地固定和卸开基座22与碗状件26。如图所示，各帽接合件136的形状制成为与帽114上的各相应结构平滑地相互作用或接合。在所示的实施例中，帽接合件136做成圆的以形成一球138。下面将进一步描述球138如何与帽114相关作用。
在图示的实施例中，各夹具121、122、123设有一从帽接合件136延伸的第一轴140。夹紧件125从第一轴140凸伸。这样，可以认同的是，帽接合件136上的移动可通过轴140转移到夹紧件125上。
此外，在图示的具体实施例中，每一相应的夹具121、122、123设有一夹具固定件142。各夹具固定件142包括一对直立壁144、145，且在两壁之间设有一凹口146。凹口146使第一轴140能在其内通过。在所示的实施例中，直立壁144、145在其中可枢转地支撑一第二轴148。这样，该第二轴148在壁144、145之间延伸并可枢转地安装在两壁内。在图示的实施例中，第二轴148垂直于第一轴140。第二轴148与夹具固定件142的壁144、145协配，使各相应的夹具121、122、123形成枢转安装结构150。
现请参见图6、9及10，将描述固定帽114的图示实施例。在所示的实施例中，固定帽114包括一围缘152和一端壁面154。壁面154设有过滤器基座侧156和手操作侧158(图4)。手操作侧158是壁面154与碗筒式过滤器124相反的部分。手操作侧158是对过滤器组件20进行维护的人员可以把持和操作的部分。在图4所示的实施例中，手操作侧158包括一对抓持件160、161，该对抓持件160、161的尺寸使人手能抓持以对帽114进行操作。具体来说，凸缘抓持件160、161的尺寸构造成使操作人员能抓持固定帽114并可相对过滤器基座22向固定帽114施加转动或转矩。
在过滤器基座侧156上，固定帽114形成一夹具接合轨道162。该夹具接合轨道接合各夹具121、122、123的帽接合件136的各个球138，以致使各相应的夹具绕各个它们相应的枢转安装结构150枢转。
在所示的实施例中，夹具接合轨道162是由壁面154的内侧轴向部分165所形成的一连续轨道164。术语“连续”指的是在轨道164中没有中断，尽管其轨道的形状可变化。具体地说，在所示的实施例中，连续轨道164形成多个节段166。
在所示的实施例中，设有第一组节段168和第二组节段169。第一组节段168从固定帽114的中心间隔开一第一距离。第二组节段169从固定帽114的中心间隔开一第二距离。第一距离大于第二距离。第一组节段168和第二组节段169之间有一过渡部位170，以使帽接合件136能在第一组168和第二组169之间平稳地骑跨。
如图9所示，在所示的实施例中，设有三个第一组168的节段和三个第二组169的节段。节段166的数目在本实施例中与夹具的数目相对应。因为在本实施例中使用了三个夹具，所以设有三个第一组168的节段和三个第二组169的节段。
当固定帽114可操作地安装到过滤器基座22上时，各球138骑在连续的轨道64中。当各球138处于第二组169的节段166中时，各夹紧件125径向移动离开过滤器基座22和碗状件26。当各球138处于第一组168的节段166中时，各夹紧件125与碗状件26和过滤器基座22固定接合。当各球138移动跨过过渡部位170时，所转化成的绕各枢转部位150的枢转运动致使夹紧件125在径向运动中枢转，该径向运动为朝向或者离开碗状件26和过滤器基座22。换言之，在图示的实施例中，当球138位于第一组168中时，卡子130与过滤器基座22中的凹口132接合，并且卡子134接合和固定于碗状件26的唇缘170。当帽114转动时，连续的轨道164相对各球138移动。当各球138移动通过过渡部位并从第一组168进入第二组169的节段166中时，球138通过轴140和148进行转换运动，以使第一钩128和第二钩128移动退出与过滤器基座22和碗状件26的接合。
在图4和6中，可以看到，由于使用了偏压件172(这里图示为扭转弹簧173)，帽114受到偏压以使帽114相对过滤器基座22保持在锁定位置。紧固件175将固定帽114和基座22固定在一起，但允许两者之间的转动。从帽114的过滤器基座侧156轴向伸出一止挡件176。止挡件176使弹簧173能被偏压在帽114与过滤器基座22之间。
在工作中，所要净化的流体穿过入口134流入过滤器基座22并进入入口通道44。流体从那里通过入口结构86流入碗筒式过滤器24。然后，流体流入未过滤流体体积53，通过过滤介质48并流入已净化流体体积52。从那里，流体流过流体流出口84，流入流出通道42并通过出口36流出过滤器基座22。在过滤的过程中，过滤器基座22通过夹紧结构112固定于碗状件26。具体来说，各第一钩128固定在过滤器基座22的凹口132内，各第二钩129与碗状件26上的唇缘70接合。
为维护过滤器组件20，通过将手放置在凸缘抓持件160、161上来抓持固定帽114。抵抗弹簧173的作用相对基座22转动帽。这种转动动作可以仅用手来操作而无需使用工具。当相对基座转动帽114时，各帽接合件136径向移动。该径向运动转化成各相应的夹紧件125的枢转和径向运动。具体地说，当帽114转动时，各球138从第一组168的节段、通过过渡部位170滑入第二组169的节段166。球138的这种运动通过第二轴148转化成第一轴140的枢转运动，这使各相应的夹紧件125从过滤器基座22和碗状件26径向向外移动。这样的操作将各第一钩128从基座22的凹口132卸开，并将各第二钩129从唇缘70卸开。当夹紧结构112卸开时，就可以从过滤器基座22上拆下碗状件26。在一些实施例中，过滤筒28由于密封件50、56而仍固定于过滤器基座22。然后，执行维护的人员可以抓持住护套72。因为护套较佳的是不可渗透的材料，所以护套72应是相对清洁的。抓持住护套，并通过抽拉动作从过滤器基座22拆卸下过滤筒28。然后对过滤筒28进行处置。
然后将一新的第二过滤筒28可工作地安装到碗状件26中。首先，相对基座22移动固定帽114，以沿径向向外的方向移动各夹紧件125，并能相对基座安装碗筒式过滤器24。这样就将带有新的第二过滤筒28的碗筒式过滤器24可工作地安装到过滤器基座22上。在碗筒式过滤器24和过滤器基座22之间设置密封件50和第二密封件56。然后由于弹簧173，固定帽偏压回锁定接合。这样的动作使各夹紧件125移动进入与过滤器基座22和碗状件26的钩住固定接合。这样，过滤器组件20就准备好用于进行过滤。
示例原理本发明提供一种维护过滤器组件的方法。过滤器组件可以具有过滤器基座、可拆卸地附接于过滤器基座的碗状件以及可拆卸地设置在碗状件内的过滤筒。示例的方法包括用手而不使用工具地从与过滤器基座和碗状件的接合中卸开夹紧结构；从过滤器基座拆下碗状件和过滤筒；在碗状件内提供第二过滤筒；将设有第二过滤筒的碗状件安装在过滤器基座上；以及接合夹紧结构以可操作地固定过滤器基座和带有第二过滤筒的碗状件。
卸开夹紧结构的步骤可包括相对过滤器基座沿第一方向转动固定帽。接合夹紧结构的步骤可包括相对过滤器基座沿第二方向转动固定帽。夹紧结构可包括钩结构，用以有选择地接合过滤器基座和碗状件。卸开夹紧结构的步骤可包括相对过滤器基座转动固定帽，以将钩结构径向向外地枢转离开过滤器基座和碗状件。
夹紧结构可包括多个分离的夹具；各夹具具有夹紧件，所述夹紧件设有第一钩和第二钩。相对过滤器基座转动固定帽以径向向外枢转开钩结构的步骤可包括从过滤器基座和碗状件径向向外枢转各相应夹紧件的各第一钩和第二钩。从过滤器基座和碗状件径向向外枢转各相应夹紧件的各第一钩和第二钩的步骤可包括从与过滤器基座的接合枢转各第一钩和从与碗状件的接合枢转各第二钩。
夹紧结构可包括多个分离的夹具；各夹具可包括帽接合件，从帽接合件延伸的轴，从该轴延伸的夹紧件；夹紧件设有第一钩和第二钩；并且第一钩从轴延伸。卸开夹紧结构的步骤可包括转动固定帽，以移动各相应夹具的帽接合件、移动各相应的轴、将各夹紧件的第一钩移动离开过滤器基座以及将各夹紧件的第二钩移动离开碗状件。
固定帽可包括连续的轨道；该轨道具有多个节段；第一组节段，该第一组节段从固定帽的中心点离开第一距离；以及第二组节段，该第二组节段从固定帽的中心点离开第二距离；第一距离大于第二距离；各相应夹具的帽接合件可在轨道内移动。卸开夹紧结构的步骤可包括转动固定帽，以使各帽接合件在凹槽内从第一组中的一个节段滑动到第二组中的一个节段，并包括使各夹具枢转，以将各夹紧件的第一钩移动离开过滤器基座和将各夹紧件的第二钩移动离开碗状件。
接合夹紧结构以可操作地固定过滤器基座和带有第二过滤筒的碗状件的步骤可包括沿第二方向转动固定帽，以使各帽接合件在凹槽内从第二组中的一个节段滑动到第一组中的一个节段，并使各夹具枢转，以将各夹紧件的第一钩移动进入与过滤器基座的固定接合和将各夹紧件的第二钩移动进入与碗状件的固定接合。
过滤筒可包括不可渗透的外护套，所述护套形成封闭端、过滤器基座接合端、其间的侧壁以及内部体积，过滤器基座接合端形成使流体能流入过滤筒的入口结构和使流体能流出过滤器的出口结构；以及管状区域的过滤介质，所述过滤介质可操作地固定在护套的内部体积中，以使流体能流入护套和过滤介质之间的未过滤体积、穿过过滤介质流入已过滤流体体积、并从已过滤流体体积通过出口结构流出过滤筒。
本发明提供一种过滤器组件，该过滤器组件包括过滤器基座，该过滤器基座包括块件，所述块件形成入口结构和出口结构；可拆卸地附接于过滤器基座的碗状件；可拆卸地设置在碗状件内、带有过滤介质的过滤筒；碗状件和过滤筒可工作地安装在过滤器基座上，以使流体能从过滤器基座的入口结构流入过滤筒、穿过过滤介质、并通过过滤器基座中的出口结构流出；固定帽，该固定帽有选择地接合过滤器基座；以及夹紧结构，该夹紧结构可操作，以通过固定帽与过滤器基座之间的接合来有选择地将过滤器基座与碗状件固定在一起和卸开过滤器基座与碗状件。
夹紧结构可包括多个分离的夹具；各夹具可径向枢转进入和退出与过滤器基座和碗状件的接合。各夹具可包括(i)帽接合件；(ii)从帽接合件延伸的第一轴；(iii)从第一轴延伸的夹紧件，夹紧件具有第一钩和第二钩；以及(b)各夹具可枢转，以有选择地提供各夹紧件的第一钩与过滤器基座之间的接合以及各夹紧件的第二钩与碗状件之间的接合。
固定帽可包括过滤器基座侧和手操作侧；过滤器基座侧形成连续的轨道；该轨道具有多个节段；第一组节段，该第一组节段从固定帽的中心点离开第一距离；以及第二组节段，该第二组节段从固定帽的中心点离开第二距离；第一距离大于第二距离；各相应夹具的帽接合件可在轨道内移动；手操作侧包括凸缘抓持件，以能由人手来相对过滤器基座有选择地转动固定帽；其中，相对过滤器基座将固定帽转动到不锁定方向使各帽接合件在凹槽内从第一组节段滑入第二组节段，并使各第一钩移动退出与过滤器基座的接合和使各第二钩离开碗状件；以及，相对过滤器基座将固定帽转入锁定方向使各帽接合件在凹槽内从第二组节段滑入第一组节段，并使各第一钩与过滤器基座接合和使各第二钩与碗状件接合。
过滤器基座可包括用于各相应夹具的夹具固定件；各夹具包括可枢转地固定于相应夹具固定件的第二轴；各第二轴从相应的第一轴延伸并大体垂直于相应的第一轴。
本发明提供一种系统，该系统可包括利用流体进行工作的发动机；以及具有如上所述特征的过滤器组件，可操作地安装该过滤器组件以净化发动机所用的流体。
权利要求
1.一种不使用工具维护过滤器组件的方法，所述过滤器组件具有过滤器基座、可拆卸地附接于过滤器基座的碗状件以及可拆卸地设置在碗状件内的过滤筒；所述方法包括(a)用手而不使用工具地从与过滤器基座和碗状件的接合中卸开夹紧结构；(b)从过滤器基座拆下碗状件和过滤筒；(c)在碗状件内提供第二过滤筒；(d)将设有第二过滤筒的碗状件安装在过滤器基座上；以及(e)接合夹紧结构以可操作地固定过滤器基座和带有第二过滤筒的碗状件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(a)卸开夹紧结构的步骤包括相对过滤器基座沿第一方向转动固定帽。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，(a)接合夹紧结构的步骤包括相对过滤器基座沿第二方向转动固定帽。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，(a)夹紧结构包括钩结构以有选择地接合过滤器基座和碗状件；以及(b)卸开夹紧结构的步骤包括相对过滤器基座转动固定帽，以将钩结构径向向外地枢转离开过滤器基座和碗状件。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，(a)夹紧结构包括多个分离的夹具；各夹具具有夹紧件，所述夹紧件设有第一钩和第二钩；以及(b)相对过滤器基座转动固定帽以径向向外枢转开钩结构的步骤包括从过滤器基座和碗状件径向向外枢转各相应夹紧件的各第一钩和第二钩。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，(a)从过滤器基座和碗状件径向向外枢转各相应夹紧件的各第一钩和第二钩的步骤包括从与过滤器基座的接合枢转各第一钩和从与碗状件的接合枢转各第二钩。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，(a)夹紧结构包括多个分离的夹具；各夹具可包括(i)帽接合件；(ii)从帽接合件延伸的轴；(iii)从该轴延伸的夹紧件；夹紧件设有第一钩和第二钩；并且第一钩从轴延伸；以及(b)卸开夹紧结构的步骤包括转动固定帽，以移动各相应夹具的帽接合件、移动各相应的轴、将各夹紧件的第一钩移动离开过滤器基座以及将各夹紧件的第二钩移动离开碗状件。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，(a)固定帽包括连续的轨道；该轨道具有多个节段；(i)第一组节段，该第一组节段从固定帽的中心点离开第一距离；以及第二组节段，该第二组节段从固定帽的中心点离开第二距离；(A)第一距离大于第二距离；(ii)各相应夹具的帽接合件可在轨道内移动；以及(b)卸开夹紧结构的步骤包括转动固定帽，以使各帽接合件在凹槽内从第一组中的一个节段滑动到第二组中的一个节段，并包括使各夹具枢转，以将各夹紧件的第一钩移动离开过滤器基座和将各夹紧件的第二钩移动离开碗状件。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，(a)接合夹紧结构以可操作地固定过滤器基座和带有第二过滤筒的碗状件的步骤包括沿第二方向转动固定帽，以使各帽接合件在凹槽内从第二组中的一个节段滑动到第一组中的一个节段，并包括使各夹具枢转，以将各夹紧件的第一钩移动进入与过滤器基座的固定接合和将各夹紧件的第二钩移动进入与碗状件的固定接合。
10.一种用于权利要求1所述方法的过滤筒；该过滤筒包括(a)不可渗透的外护套，所述护套形成封闭端、过滤器基座接合端、其间的侧壁以及内部体积；(i)过滤器基座接合端形成使流体能流入过滤筒的入口结构和使流体能流出过滤器的出口结构；以及(b)管状区域的过滤介质，所述过滤介质可工作地固定在护套的内部体积中，以使流体能流入护套和过滤介质之间的未过滤体积、穿过过滤介质流入已过滤流体体积、并从已过滤流体体积通过出口结构流出过滤筒。
11.一种过滤器组件，该过滤器组件包括(a)过滤器基座，该过滤器基座包括块件，所述块件形成入口结构和出口结构；(b)可拆卸地附接于过滤器基座的碗状件；(c)可拆卸地设置在碗状件内、带有过滤介质的过滤筒；(i)碗状件和过滤筒可操作地安装在过滤器基座上，以使流体能从过滤器基座的入口结构流入过滤筒、穿过过滤介质、并通过过滤器基座中的出口结构流出；(d)固定帽，该固定帽有选择地接合过滤器基座；以及(e)夹紧结构；该夹紧结构可操作，以通过固定帽与过滤器基座之间的接合来有选择地将过滤器基座与碗状件固定在一起和卸开过滤器基座与碗状件。
12.如权利要求11所述的过滤器组件，其特征在于，(a)夹紧结构包括钩结构；钩结构可移动进入和退出与过滤器基座和碗状件的接合。
13.如权利要求12所述的过滤器组件，其特征在于，(a)夹紧结构包括多个分离的夹具；各夹具可径向枢转进入和退出与过滤器基座和碗状件的接合。
14.如权利要求13所述的过滤器组件，其特征在于，(a)各夹具包括(i)帽接合件；(ii)从帽接合件延伸的第一轴；(iii)从第一轴延伸的夹紧件；夹紧件具有第一钩和第二钩；以及(b)各夹具可枢转，以有选择地提供各夹紧件的第一钩与过滤器基座之间的接合以及各夹紧件的第二钩与碗状件之间的接合。
15.如权利要求14所述的过滤器组件，其特征在于，(a)固定帽包括过滤器基座侧和手操作侧；过滤器基座侧形成连续的轨道；该轨道具有多个节段；(i)第一组节段，该第一组节段从固定帽的中心点离开第一距离；以及第二组节段，该第二组节段从固定帽的中心点离开第二距离；(A)第一距离大于第二距离；(ii)各相应夹具的帽接合件可在轨道内移动；(iii)手操作侧包括凸缘抓持件，从而能由人手来相对过滤器基座有选择地转动固定帽；(A)相对过滤器基座将固定帽转动到不锁定方向，使各帽接合件在凹槽内从第一组节段滑入第二组节段，并使各第一钩移动退出与过滤器基座的接合和使各第二钩离开碗状件；和(B)相对过滤器基座将固定帽转入锁定方向，使各帽接合件在凹槽内从第二组节段滑入第一组节段，并使各第一钩与过滤器基座接合和使各第二钩与碗状件接合。
16.如权利要求14所述的过滤器组件，其特征在于，(a)过滤器基座包括用于各相应夹具的夹具固定件；(i)各夹具包括可枢转地固定于相应夹具固定件的第二轴；(ii)各第二轴从相应的第一轴延伸并大体垂直于相应的第一轴。
17.如权利要求11-16中任一项所述的过滤器组件，其特征在于，(a)过滤筒包括不可渗透的外护套，所述护套形成封闭端、过滤器基座接合端、其间的侧壁以及内部体积；(i)过滤器基座接合端形成使流体能流入过滤筒的入口结构和使流体能流出过滤器的出口结构；以及(b)管状区域的过滤介质，所述过滤介质可工作地固定在护套的内部体积中，以使流体能流入护套和过滤介质之间的未过滤体积、穿过过滤介质流入已过滤流体体积、并从已过滤流体体积通过出口结构流出过滤筒。
18.一种流体过滤系统，该系统包括(a)利用流体进行工作的发动机；以及(b)如权利要求11-17中任一项所述的过滤器组件，可操作地安装该过滤器组件以净化发动机所用的流体。
全文摘要
本发明提供一种过滤器组件，该过滤器组件包括受保护的开口并可拦截污染物以减少流体滴到地面上或执行维护的人身上的几率。可以不使用工具来执行维护。过滤器组件包括基座、碗状件以及设有不可渗透的外护套的过滤筒。固定帽接合过滤器基座以操控夹紧结构。夹紧结构有选择地将过滤器基座与碗状件固定在一起和将它们卸开。
文档编号B01D29/96GK1764495SQ200480008155
公开日2006年4月26日 申请日期2004年1月27日 优先权日2003年1月28日
发明者J·R·哈克尔, B·A·古尔斯威格 申请人:唐纳森公司