CN100575674C - 自排油过滤器适配器 - Google Patents

Abstract

一种更清洁的换油过程可通过使用一种适配器组件来实现，该适配器组件包括：限定空腔容积(33)的壳体部件(3)；与该壳体部件(3)相连并适于安装一离心式油过滤器(39)的过滤器底座(25)；可滑动地与所述过滤器底座接合并适于安装在所述空腔容积内的内活塞(7)，其中所述内活塞可在所述空腔容积内的第一位置与基本上在所述空腔容积之外的第二位置之间移动；位于所述内活塞与所述壳体部件之间的致动器弹簧(15)，其中所述致动器弹簧施力于所述内活塞上，能够使所述内活塞从所述第一位置移动到所述第二位置；可滑动地与所述内活塞相连的排放阀(17)；在所述壳体部件中的排放通道(35)；当所述内活塞处于所述第一位置时适于推动所述排放阀封靠所述排放通道并阻止油流通过所述排放通道的阀弹簧(17)，其中所述排放阀当所述活塞处于所述第二位置时不封靠所述排放通道。

Description

自排油过滤器适配器

对相关申请的互见参照

本申请要求2005年10月12日提交的序列号为60/725,846的美国临时申请的权益。

技术领域

本发明涉及一种当从发动机移除离心式油过滤器单元时防止发生油溢出的装置。

背景技术

在大多数内燃机中，润滑油必须被过滤以从油中去除污染物。通常，在工业中使用两种标准类型的油过滤器。一种类型的油过滤器是离心式(spin-on)油过滤器，其包括封装在金属或塑料壳体内的过滤介质。另一种类型的油过滤器是筒式过滤器，其不存在外壳体。适当的发动机维护通常要求定期移除油过滤器进行清洁或替换，以确保正常的油过滤。

离心式油过滤器经常安装在倒置位置，也就是说，出入过滤器的开口朝下，而过滤器壳体朝上。虽然这样的倒置定向提供了过滤器的良好操作并且可简化往来于过滤器的油流通路的设计，但这种定向存在从油过滤回路中移除过滤器以进行维护的问题。具体而言，当倒置的离心式油过滤器被移除时，留存在过滤器壳体容积内的油流过过滤器中的开口并溢出过滤器安装区域而进入环境中。这样的溢出不仅给使用者带来麻烦，而且也对环境有害。

将排放的油引离安装区域进入油槽的管套和引导方法是已知的，但通常不便于使用和/或不能充分地限制和收集溢出的油。

发明内容

本发明已经认识到，自排油过滤器适配器的使用可防止油释放到环境中，从而导致清洁的油过滤器更换。

在本发明的一个实施例中，一种油过滤器适配器系统包括：适配器壳体、内活塞、排放阀、超程阀弹簧、致动器弹簧以及过滤器接套。在此实施例中，本发明更具体地为适配器组件，包括：具有限定空腔容积的侧壁的壳体部件；与所述壳体部件相连的过滤器接套底座，其中所述过滤器接套底座适于安装离心式油过滤器；可滑动地与所述过滤器接套底座接合的内活塞，所述内活塞适于安装在所述空腔容积内，其中所述内活塞可在所述空腔容积内的第一位置与基本上在所述空腔容积之外的第二位置之间移动；位于所述内活塞与所述壳体部件之间的致动器弹簧，其中所述致动器弹簧施力于所述内活塞上，可使所述内活塞从所述第一位置移动到所述第二位置；可滑动地与所述内活塞相连的排放阀；在所述壳体部件中的排放通道；以及当所述内活塞处于所述第一位置时适于推动所述排放阀封靠所述排放通道并阻止油流通过所述排放通道的阀弹簧，其中，当所述活塞处于所述第二位置时，所述排放阀不封靠所述排放通道。

附图说明

图1是本发明的油过滤器适配器组件的分解图。

图2是图1所示适配器在发动机工作位置的侧截面图，其中未显示离心式过滤器。

图3显示与图2相同的视图，其中显示了离心式过滤器。

图4是图3所示适配器的侧截面图，显示被部分移除的过滤器。

图5是图3所示适配器的侧截面图，显示3/4被移除并正在排放的过滤器。

图6是图3所示适配器的侧截面图，显示完全排放和移除的过滤器。

具体实施方式

参见图1，适配器组件1包括具有内表面5的壳体部件3。内活塞7安装在壳体内表面5的边界内。活塞7包括内表面9、接套孔13和排放阀孔21。过滤器接套11适于允许将离心式油过滤器安装在倒置位置。接套11进一步适于伸过接套孔13和致动器弹簧15，使得致动器弹簧15介于内活塞7与壳体部件3之间。排放阀17适于伸过排放阀孔21和阀弹簧19。

图2显示在工作位置的适配器组件1，尽管离心式过滤器未在此图中显示。内活塞7完全位于壳体部件3的内壁5的边界之内，导致致动器弹簧15处于压缩位置。在优选实施例中，在组装和拆卸过程中，致动器弹簧15与中央底座25上的隆起23接合以将所述弹簧保持就位。致动器弹簧15围绕过滤器接套11的下部和中央底座25延伸，并进一步在内活塞7与壳体部件3之间被压缩。

过滤器接套11的内孔27与壳体部件3的第一油流通道29流体连通，以提供用于过滤后的油离开过滤器并返回曲轴箱的流径。

壳体部件3的第二油流通道31提供流径，用于使未经过滤的油进入壳体部件3的下空腔容积33中。未经过滤的油从下空腔容积33向上流动，穿过并经过内活塞7，以通过位于油过滤器周围的多个孔进入油过滤器中。内活塞7通常在活塞的主体或底部中具有多个孔(未示出)，以允许油流过该活塞。

第三油流通道35提供流径，用于使油从下空腔容积33中排放至曲轴箱。如图2所示，在工作位置，排放阀17通过阀弹簧19被保持靠紧阀座37，从而阻止油流过第三通道35。排放阀17被方便地设计为超程的，以确保该阀可到达阀座37。

在可替代实施例中，第三油流通道35提供流径，用于使油从下空腔容积33排放至例如收集桶的储液器或容器中。

参见图3，当润滑系统工作时，油存在于下空腔容积33中和离心式过滤器39中。当润滑系统不工作(例如发动机不运转)时，油保持存留在下空腔容积33中和过滤器39中。

图4显示在拆卸过程开始时的系统，其中油过滤器39被旋转至部分移除的位置。将油过滤器39从壳体部件3上旋下允许致动器弹簧15驱动内活塞7向上并离开壳体部件3。内活塞7的移动接合排放阀17，导致所述阀从阀座37缩回，从而允许在下空腔容积33中的油经由第三油流通道35排放至曲轴箱。

进一步进行拆卸过程，如图5所示，油过滤器39被移除大约3/4。油过滤器39现在与内活塞7脱离。然而，致动器弹簧15已经沿过滤器接套11推动内活塞7，使得内活塞7在油过滤器39下保持居中。在此位置，油从油过滤器39自由地流入并通过内活塞7，并且随后通过下空腔容积33和第三油流通道35，最终到达曲轴箱。过滤器39可保持在此位置，直到基本上所有在过滤器中自由流动的油已经排入曲轴箱中。这样，排放油容纳和收集在曲轴箱中，使得即使有，也只有少量油溢出到环境中。在这一点上，排空的油过滤器39可从适配器组件1移除，如图6所示。油过滤器39可随后被清洗，或者可将一替换油过滤器连接上。

适配器系统的组装和拆卸容易而且简单直接。当过滤器39向下翻转至过滤器接套11上时，过滤器衬垫接触内活塞7。此衬垫与活塞的接触将过滤器内容积与外界环境密封。随着过滤器39进一步紧固到过滤器接套11上，过滤器39将内活塞7向下推入壳体部件3中，直到过滤器衬垫接触壳体部件3，这从而形成过滤器系统的最终密封。内活塞7沿着过滤器接套11的线性运动驱动阀系统，排放阀17关闭到阀座37上。在一个优选实施例中，系统1设计为具有超程阀，该超程阀确保在油过滤器39安装时，该系统具有可靠和完全的关闭。

在计划中的油和过滤器更换间隔中，使用者简单地将过滤器39转离发动机。随着过滤器39向上离开适配器系统1，内活塞7跟随过滤器39并保持对油过滤器衬垫的密封。此运动打开排放阀17，并扩大过滤器下方的开放容积，形成用于使留存在过滤器39中的油流入的空间。当排放阀17打开时，油通过第三通道35排空并回到曲轴箱中。过滤器39继续沿过滤器接套11向上移动，并随着内活塞7与过滤器衬垫的密封开启而进一步排空。过滤器39现在充分地排出油。过滤器接套11优选具有另外的无螺纹部分，该无螺纹部分在过滤器39从适配器系统1中移除时引导过滤器39。这种引导确保排放的油被完全收集在壳体部件3中。任何在过滤器39中剩余的油被容纳在过滤器介质中并极大地降低了溢出风险。过滤器被清洗或进行适当处理，并安装上新的/清洁的过滤器。然后可完全重装发动机油，从而完成换油间隔过程。

除了此系统为单独的适配器以外，在此显示和描述的特征也可合并到发动机铸造件或塑料构件中。此过滤器排放系统还可用于其他应用中，例如但不仅限于液压流体过滤、燃料过滤系统、水过滤系统，以及其他需要定期更换过滤器的流体过滤系统。

在另一实施例中，适配器可位于远离被过滤系统的位置。例如，适配器不整体铸造到发动机中或安装到发动机上，而是可安装在任何方便的位置，例如车辆框架，并具有提供往来于润滑系统和适配器的流体连通的适合的管道。根据经设计的应用，这样的远离位置可使进入过滤器比如果适配器位于发动机上的情况更容易。

特别指出的是，本发明并不局限于在此包含的实施例和说明，而是包括这些实施例的改进形式，包括下述权利要求书范围内的各实施例的各部分和不同实施例的要素的组合。

Claims (20)

1、一种适配器组件，包括：

具有限定空腔容积的侧壁的壳体部件；

与所述壳体部件相连的过滤器底座，其中所述过滤器底座适于安装离心式油过滤器；

可滑动地与所述过滤器底座接合的内活塞，所述内活塞适于安装在所述空腔容积内，其中所述内活塞可在所述空腔容积内的第一位置与在所述空腔容积之外的第二位置之间移动；

位于所述内活塞与所述壳体部件之间的致动器，其中所述致动器施力于所述内活塞上，能够使所述内活塞从所述第一位置移动到所述第二位置；和

可运转地连接到所述内活塞的可关闭排放装置；

其中，所述排放装置在所述内活塞处于所述第二位置时打开，在所述内活塞处于所述第一位置时关闭。

2、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，将离心式油过滤器拧到所述过滤器底座上而使所述内活塞从所述第二位置移动到所述第一位置。

3、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，将离心式油过滤器从所述过滤器底座上拧下而允许所述致动器将所述内活塞从所述第一位置移动到所述第二位置。

4、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，所述可关闭排放装置包括：

可滑动地与所述内活塞相连的排放阀；

在所述壳体部件中的排放通道；和

当所述内活塞处于所述第一位置时适于推动所述排放阀封靠所述排放通道并阻止油流通过所述排放通道的阀弹簧，

其中，所述排放阀在所述活塞处于所述第二位置时不封靠所述排放通道。

5、根据权利要求4所述的适配器组件，其中，所述阀弹簧为超程弹簧。

6、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，所述致动器包括弹簧。

7、根据权利要求1所述的适配器组件，进一步包括安装在所述过滤器底座上的离心式油过滤器，以使所述内活塞处于所述第一位置。

8、根据权利要求1所述的适配器组件，进一步包括：

在所述壳体部件的空腔容积与发动机润滑系统之间提供流体连通的第一油流通路；和

在所述过滤器底座内的内通路与所述发动机润滑系统之间提供流体连通的第二油流通路。

9、根据权利要求8所述的适配器组件，进一步包括安装在所述过滤器底座上的离心式油过滤器，以使所述内活塞处于所述第一位置。

10、根据权利要求8所述的适配器组件，其中，当所述内活塞处于所述第一位置时，油移动通过第一流径；当所述内活塞处于所述第二位置时，油移动通过第二流径。

11、根据权利要求10所述的适配器组件，其中，所述第一流径包括：从所述发动机润滑系统通过所述第一流径，然后通过所述壳体部件的空腔容积，然后通过所述离心式油过滤器，然后通过所述过滤器底座的内通路，然后通过所述第二油流通路而引至所述发动机润滑系统的流动。

12、根据权利要求10所述的适配器组件，其中，所述第二流径包括：从所述壳体部件的空腔容积通过所述可关闭排放装置引至曲轴箱的流动。

13、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，所述内活塞具有至少一个开口以允许通过所述内活塞的流动。

14、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，所述组件与发动机相连。

15、根据权利要求1所述的适配器组件，其中，所述适配器壳体与所述发动机整体形成。

16、一种发动机，包括根据权利要求1所述的适配器组件。

17、一种用于维护发动机润滑系统的方法，该方法包括：

将一离心式油过滤器安装到至少部分地位于一适配器的壳体中的过滤器底座上，所述适配器包括：所述壳体、可滑动地与所述过滤器底座接合的内活塞、使所述内活塞与所述壳体偏置远离的致动器、处于所述壳体中并可运转地与所述内活塞相连的可关闭排放装置，其中，所述离心式过滤器安装为与所述壳体接触，以使所述内活塞沿所述过滤器底座朝向所述壳体移动并靠紧所述致动器偏置件，从而使所述可关闭排放装置关闭；

将所述离心式过滤器从所述适配器部分地移除，以使所述离心式油过滤器不接触所述壳体，所述致动器偏置件使所述内活塞沿所述过滤器底座在远离所述壳体的方向移动，从而使所述可关闭排放装置打开；

允许油从所述部分移除的油过滤器排放到所述壳体中；和

允许所述壳体中的油向下流至所述打开的可关闭排放装置。

18、根据权利要求17所述的方法，进一步包括：在允许油从所述过滤器中排出后，将所述油过滤器从所述过滤器底座完全移除。

19、根据权利要求18所述的方法，进一步包括：将替换的离心式油过滤器安装到所述过滤器底座上，其中，所述替换的离心式过滤器安装为与所述壳体接触，以使所述内活塞沿所述过滤器底座朝向所述壳体移动并靠紧所述致动器偏置件，从而使所述可关闭排放装置关闭。

20、根据权利要求17所述的方法，其中，将离心式油过滤器安装到所述过滤器底座上，以使所述离心式过滤器与所述壳体接触，并使所述内活塞沿所述过滤器底座朝向所述壳体移动并靠紧所述致动器偏置件，从而使所述可关闭排放装置关闭，所述方法进一步包括：允许油流经如下流径：从所述发动机润滑系统通过第一通路至所述适配器壳体，然后通过所述离心式油过滤器，然后通过所述过滤器底座的内通路，然后通过第二通路而引至所述发动机润滑系统。

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