CN105188854B - 呼吸器过滤器界面 - Google Patents

Abstract

一种呼吸器过滤器连接机构，其具有与呼吸器罩相联的第一附接元件。该机构还具有与过滤器相联的第二附接元件。该机构还具有开口，开口设置成贯穿第一和第二附接元件并且构造成与罩的入口或排放口和过滤器的入口或排放口对准。第一和第二附接元件中的一个包括临近对应的开口的弹簧元件，第一和第二附接元件中的另一个包括临近对应的开口的附接架。弹簧元件构造成直线前进成与附接架初始接合，直到弹簧元件和附接架在中间装载位置中相互联接。附接架具有凸轮特征部，当附接架和弹簧元件中的至少一个相对于附接架和弹簧元件中的另一个旋转时，凸轮特征部能够滑动地接合弹簧元件并将弹簧元件从中间装载位置拉动到锁止和密封位置。

Description

呼吸器过滤器界面

相关申请的交叉引用

本申请是国际PCT申请，其要求在2013年3月15日提交的美国临时申请No.61/792,813的权益，并且其全部内容以援引的方式结合在此。

技术领域

在此描述的实施例整体上涉及呼吸罩和过滤器，并且更特别地涉及一种位于呼吸器罩和过滤器之间的可移除的过滤器附接件。

背景技术

现有的呼吸器罩上的过滤器附接件在提供气密密封的同时苦于与使用便捷性有关的各种缺陷。某些类型的附接件必须以精确的角度细心定向来启动安装。其它类型的附接件需要细心的定向和多次转动或者精确放置和费力拉伸。

要求可替换呼吸器过滤器盒允许在不使用其它工具的前提下将过滤器安装到罩上。现有呼吸器使得多种过滤器附接方法仅仅需要使用手(不使用工具)，并且一旦附接过滤器，便提供稳固的气密密封。常用附接方法中的三种是螺纹、卡销和柔性凸缘。现有螺纹类型需要正确定向来对准螺纹，以开始啮合，此后旋转多圈，以完全附接过滤器。

现有卡销类型需要精确对准连接件的凸元件和凹元件，然后旋转1/4转，以完全附接过滤器。卡销连接件通常在以准确的角度定向来启动安装时会将人搞乱，尤其是对于缺乏经验的用户而言更是如此。

柔性凸缘类型具有弹性体元件，必须结合过滤器以精确方式操控(弯曲和/或拉伸)所述弹性体元件，以实施过滤器在罩上的附接，有时必须要相当费力地操控。

发明内容

根据实施例，提供一种呼吸器过滤器连接机构，所述呼吸器过滤器连接机构包括第一附接元件，所述第一附接元件与呼吸器罩相联。呼吸器过滤器连接机构还包括：第二附接元件，所述第二附接元件与过滤器相联；开口，所述开口设置成贯穿第一和第二附接元件并且构造成与罩的入口或排放口和过滤器的入口或排放口对准。第一和第二附接元件中的一个包括弹簧元件，所述弹簧元件定位成临近对应的开口，而第一和第二附接元件中的另一个包括附接架，所述附接架定位成临近对应的开口。弹簧元件构造成直线前进以与附接架初始接合，直到弹簧元件和附接架在中间装载位置彼此联接。附接架具有凸轮特征部，当附接架和弹簧元件中的至少一个相对于附接架和弹簧元件中的另一个旋转时，所述凸轮特征部滑动地接合弹簧元件并将弹簧元件从中间装载位置拉动到锁止和密封位置。

可选地，机构的附接元件可以包括基部区域，所述基部区域具有配合面，所述配合面围绕附接架和弹簧元件延伸，当第一和第二附接元件相对于彼此旋转时，附接架和弹簧元件拖拉配合面使之彼此密封地直接接触。

可替代地，机构可以包括：附接架，所述附接架包括壁和凸轮特征部，所述凸轮特征部包括设置在壁上的壁架；弹簧元件，所述弹簧元件包括锁止凹部，所述锁止凹部沿着壁架滑动，以将第一和第二附接元件拉动到锁止和密封位置。可选地，机构可以包括弹簧元件，所述弹簧元件包括U状或者C状夹子，所述U状或者C状夹子在其外远端部处设置有锁止凹部，所述U状或者C状夹子装配到设置在第一和第二附接元件中的一个中的凹口中，锁止凹部接合凸轮特征部。可替代地，机构可以包括附接架，所述附接架包括基部区域，所述基部区域围绕纵向轴线侧向向外延伸，所述附接架还包括凸乳头状凸缘元件，所述凸乳头状凸缘元件沿着所述纵向轴线从基部区域伸出，所述凸缘元件包括凸轮特征部，所述凸轮特征部包括突起部，所述突起部围绕凸缘元件周向延伸。

可选地，机构可以包括弹簧元件，所述弹簧元件包括开口销(snap pin)，所述开口销从第一附接元件向外延伸，所述开口销具有杆臂，所述杆臂朝向彼此向内屈曲，以便通过第二附接元件中的开口和通过附接架，所述开口销包括钩部分，所述钩部分钩挂在附接架上的凸轮特征部上。可替代地，机构可以包括第二附接元件，所述第二附接元件包括基部区域，所述基部区域围绕纵向轴线延伸，所述附接架包括壁，所述壁从基部区域并且沿着轴线伸出，所述壁包括形成凸轮特征部的壁架。可替代地，机构可以包括弹簧元件，所述弹簧元件包括锁止凹部，所述锁止凹部沿着壁架行进，以将对应附接元件的配合面沿着密封方向朝向彼此拉动，壁架和弹簧元件的交互操作在旋转锁止运动期间引入施加在第一和第二附接元件之间的密封力。

根据另一个实施例，描述了一种用于连接呼吸器和过滤器的方法，所述方法包括：提供与呼吸器罩相联的第一附接元件；提供与过滤器相联的第二附接元件；以及使贯穿对准的第一和第二附接元件的开口与罩的入口或者排放口以及过滤器的入口或者排放口对准。方法还包括：使弹簧元件定位成临近第一和第二附接元件中的一个中的对应的开口；使附接架定位成临近第一和第二附接元件中的另一个中的对应的开口；并且使弹簧元件直线前进成与附接架初始接合，直到弹簧元件和附接架在中间装载位置彼此联接。方法还包括使弹簧元件和附接架中的至少一个相对于另一个旋转，以致使附接架上的凸轮特征部滑动地接合弹簧元件并将弹簧元件从中间装载位置拉动到锁止和密封位置。

可选地，方法还可以包括当第一和第二附接元件相对于彼此旋转时，拖拉第一和第二附接元件上的配合面使之彼此密封地直接接触。可替代地，方法可以包括附接架，所述附接架包括壁和凸轮特征部，所述凸轮特征部包括设置在壁上的壁架，所述弹簧元件包括锁止凹部，所述锁止凹部沿着壁架滑动以将第一和第二附接元件拉动到锁止和密封位置。可替代地，方法可以包括弹簧元件，所述弹簧元件包括U状或者C状夹子，所述U状或者C状夹子在其外远端部处设置有锁止凹部，所述U状或者C状夹子装配到设置在第一和第二附接元件中的一个中的凹口中，所述锁止凹部接合凸轮特征部。

可替代地，方法可以包括附接架，所述附接架包括基部区域，所述基部区域围绕纵向轴线侧向向外延伸，所述附接架还包括凸乳头状凸缘元件，所述凸乳头状凸缘元件沿着所述纵向轴线从基部区域伸出，所述凸缘元件包括凸轮特征部，所述凸轮特征部包括围绕凸缘元件周向延伸的突出部。可选地，方法可以包括弹簧元件，所述弹簧元件包括开口销，所述开口销从第一附接元件向外延伸，所述开口销具有杆臂，所述杆臂朝向彼此向内屈曲，以通过第二附接元件中的开口和通过附接架，所述开口销包括钩部分，所述钩部分钩挂在附接架上的凸轮特征部上。

可替代地，方法还可以包括：使弹簧元件和附接架从预装载阶段朝向彼此前进至中间装载阶段；使弹簧元件和附接架相对于彼此旋转以从中间装载阶段前进至密封和锁止阶段。

附图说明

图1图解了根据实施例的呼吸器过滤器连接机构的透视图；

图2图解了根据实施例形成的附接元件的端部透视图；

图3图解了罩或者过滤器部件；

图4图解了凸缘元件的侧透视图；

图5图解了根据在此的实施例形成的弹簧元件；

图6图解了根据实施例形成的第二附接元件；

图7图解了根据替代实施例形成的附接元件；

图8图解了根据实施例形成的附接元件的透视图；

图9图解了在预装载位置对准的附接元件，其中，弹簧元件被对准以通过附接架中的开口被接收(并且被直线引入)；

图10图解了图9的附接元件；

图11图解了弹簧元件，其初始定向成与槽对准且与壁分离开；

图12图解了图9的完全接合在密封位置的附接元件；

图13图解了处于中间装载位置的附接元件；

图14图解了图9的附接元件；

图15图解了图1至图6的附接元件完全接合时的侧透视图；

图16图解了处于中间装载位置的附接元件；

图17图解了图9的附接元件的侧透视图。

具体实施方式

图1至图17图解了用于呼吸器过滤器连接机构100的实施例，所述呼吸器过滤器连接机构利用了将弹簧元件12附接到附接架的附接件，这允许过滤器卡扣在相对于罩的几乎任何初始角位置上，然后扭动至最终密封和锁止位置，诸如扭动1/4圈到1/2圈之间。移除过滤器需要旋转大约1/4圈并且同时向外拉动过滤器，而且机构100还允许在过滤器和罩之间在定向上略微偏离以便移除。作为示例，过滤器附接件附接到弹性体半罩或者全罩呼吸器。可以使用在此描述的机构100的罩和过滤器的示例包括但不局限于USD541413S1；US20080035149A1；US20070289592A1；EP916369B1；WO2010131031A3；和WO2005089874A1，其全部内容在此以援引的方式明确地结合在此。在一个实施例中，弹簧元件12由图1至图6示出的金属弹簧或者夹子形成，所述金属弹簧或者夹子作为用于夹到附接架14上的装置，所述附接架由凸乳头状凸缘元件42形成。在另一个实施例中，弹簧元件118包括柔性悬臂开口销，诸如塑料，所述柔性悬臂开口销可以与罩或者过滤器结构模制成一整体件，而不需要单独部件，如图7-14、16和17所示。在第二实施例中，所用的部件更少，所用的组装操作更少，并且组件的设计高度降低，这允许提供更多的用于机械止动件和/或添加棘爪机构的位置选择。

图1图解了根据在此的实施例形成的呼吸器过滤器连接机构100的透视图。连接机构100包括第一和第二附接元件20和30，所述第一和第二附接元件构造成分别连结到罩的进气口和/或排放口和过滤器的进气口/排放口。用虚线在图1中示出了连接机构100内的部件的子集，即弹簧元件12和附接架14，所述附接架直接接触弹簧元件12以保持附接元件20和30可密封地相互接合。作为一个示例，弹簧元件12可以构成金属弹簧，如在图5中更加详细示出的那样，而附接架14可以形成为凸乳头状凸缘元件42，如图3、4和6所示。

弹簧元件12可以结合到过滤器或者罩部件中，如图2所示。图5仅仅示出了弹簧元件，其中，为了清晰起见，省略了其它部件，所述弹簧元件附接到过滤器或者罩的相对的凸侧。参照图2，弹簧元件12卡扣到凹口29中成为组件的整体部分。如图1所示，凹口29成形为以在使用期间阻止旋转(例如，弹簧元件12的端部60和杆臂64抵接凹口29的壁，以防止它们之间旋转)的方式保持弹簧元件12。还示出了弹性体密封表面48。

图1至图3的实施例包括两个附接元件，位于呼吸器罩上的第一附接元件20和位于过滤器上的第二附接元件30。一个元件20通过弹簧元件12的屈曲而“夹住”，以实施另一个元件30在附接架14上的附接，如图7所示。尽管元件20、30的功能等同于一个特定元件上的弹簧元件12和另一个特定元件上的附接架14，但是每个元件20、30的结构和功能可以颠倒。可选地，弹簧元件12可以具有各种构造，诸如，例如而非限制，弹簧元件可以包括柔性夹子、开口销或者用于可释放地附接的其它张紧机构。另一附接元件20、30包括架14，弹簧元件12附接到所述架14。

图2图解了根据实施例形成的附接元件20的端部透视图。附接元件20包括基部区域22，所述基部区域从纵向轴线77侧向延伸并且具有背面23，所述背面构造成固定地安装到罩或者过滤器的入口/排放口。基部区域22包括配合面24，所述配合面构造成利用第二附接元件30联接到可释放的密封界面。附接元件20包括中央配合腔26，其中，开口27以纵向轴线77为中心延伸贯穿其中。开口27构造成允许空气/流体通过过滤器和罩的入口/排放口之间的界面。配合腔26包括外周壁28，所述外周壁围绕配合腔26周向延伸。壁28包括至少一个弹簧元件保持凹口29，所述弹簧元件保持凹口围绕壁28的内部延伸。凹口29具有这样的厚度，所述厚度成适当的尺寸以接收弹簧元件12。凹口29包括深度(离开腔26的轴线77径向延伸)，当将过滤器装载到罩或者从罩卸载过滤器(还指将弹簧元件12附接/接合到架14/或从架拆卸/脱离弹簧元件)时，所述深度足以允许弹簧元件12沿着径向向外方向(用箭头A表示)屈曲。图1图解了凹口29的示例性形状，包括深度25，所述深度允许杆臂64在装载和卸载操作期间径向运动。凹口29的形状和弹簧元件12的形状防止它们之间相对旋转，以防止弹簧元件12相对于附接元件20旋转。

图5图解了根据在此的实施例形成的弹簧元件12。弹簧元件12可以构成金属或者塑料弹簧或者夹子、模制的橡胶全环或者部分环等等。在图5中，弹簧元件具有大体U状或者C状形状，其敞开的相对端部60相互间隔开。U状或者C状弹簧元件12由弯曲过渡连结节段66限定，所述弯曲过渡连结节段在相对的端部处连结到杆臂64。杆臂64包括锁止凹部62，所述锁止凹部设置在其远端部上并且临近弹簧元件12的端部60。锁止凹部62被弯曲以朝向彼此向内径向张开(相对于杆臂64)，并且当处于非偏压/休止状态时分离开第一距离63。

在初始装载操作期间，其中附接元件20、30从非配合阶段/位置运动到部分配合阶段/位置，锁止凹部62接触配合附接元件20、30的一部分并且在凹口29的深度25内沿着箭头C的方向向外偏移至偏压或者非静止向外张开状态。在初始装载操作期间，附接元件20、30朝向彼此直线前进(沿着纵向轴线77和78(图1至图3))，直到抵达中间装载阶段/位置。当附接元件20、30朝向彼此直线前进时，锁止凹部62随着杆臂64沿着箭头B可旋转地向外屈曲而向外运动，以允许架14通过。屈曲的量部分地取决于杆臂64和过渡连结节段66的整体几何结构。在抵达中间装载阶段/位置时，锁止凹部62朝向彼此(沿着箭头D)向内返回它们的非偏压/休止状态。

图6图解了根据实施例形成的第二附接元件30。附接元件30包括基部区域32，所述基部区域从轴线78侧向延伸，所述基部区域具有背侧33，所述背侧构造成固定地安装到罩或者过滤器的入口/排放口。基部区域32包括配合面34，所述配合面构造成通过可释放的密封界面在密封件50处与第一附接元件20相联接。附接元件30包括附接架14，所述附接架成形为凸缘元件42，所述凸缘元件围绕轴线78以圆柱管状从基部区域32向外伸出。凸缘元件42包括开口37，所述开口延伸贯穿所述凸缘元件。开口37构造成允许空气/流体通过过滤器和罩的入口/排放口之间的界面。弹簧元件12构造成直线前进成与附接架14初始接合，直到弹簧元件12和附接架14在中间装载位置彼此联接。当附接架14和弹簧元件12中的至少一个相对于附接架14和弹簧元件12中的另一个旋转时，具有凸轮特征部(例如，突出部39和壁架76)的附接架14滑动地接合弹簧元件12并且将弹簧元件12从中间装载位置拉动到锁止和密封位置。

图4图解了凸缘元件42(没有示出基部区域32)的侧透视图。凸缘元件42包括外周壁38，所述外周壁围绕凸缘元件周向延伸。壁38包括至少一个凸轮特征部，即围绕壁38的外部延伸的突出部39。突出部39具有成适当尺寸的厚度(从轴线78沿着箭头E的方向径向或者侧向向外延伸)，以形成壁架76。突出部39具有外径41，所述外径大于当弹簧元件12处于未偏压/休止状态时锁止凹部62之间的距离63。凸缘元件42包括后边缘72和配合远端部70，基部区域32安装到所述后边缘，所述配合远端部构造成被装载到腔26中。突出部39定位于离开配合端部70的一段中间距离处(整体用括号74表示)。壁架76面向后边缘72并且背离配合远端部70。壁架76包括过渡区54，在所述过渡区中，弹簧元件12的锁止凹部62扩张并且在突出部39上行进，直到锁止凹部62离开突出部39并且卡扣到壁架76的下方的适当位置以及卡扣到壁架76上。

可选地，突出部39可以包括间隙或者锥形区56，所述间隙或者锥形区的直径大体等于外周壁38的其余部分的直径，由此允许弹簧元件轻易地通过该锥形区56。

突出部39形成有沿着过渡区54平行于轴线78测量的变化高度。壁架76在后边缘72上方以不同的高度延伸，使壁架76围绕壁38在多个位置处与基部区域32上的配合面34间隔开不同的距离。在过渡区54和间隙56之间的界面处，第一距离80设置在壁架76和基部区域32上的配合面34(后边缘72)之间。壁架76和配合面34之间的距离82沿着过渡区54减小，直到抵达锁止区52。在锁止区52内，壁架76和配合面34(后边缘72)之间的距离84小于(例如，在最小处)沿着过渡区54在任何其它位置处的距离82和80。距离84设置成当处于完全锁止阶段/位置时建立配合面34之间的紧密封界面。

一旦锁止凹部62卡扣在突出部39上，锁止凹部62便在附接元件20和30相对于彼此旋转(例如，顺时针)时沿着壁架76从中间装载阶段/位置行进至最终锁止阶段/位置。锁止凹部62从位于间隙56或者过渡区54处时的中间装载位置行进至位于锁止区52中时的最终锁止阶段/位置。随着锁止凹部62沿着壁架76行进，弹簧元件12(并且因此附接元件20上的配合面24)被沿着密封方向F拉向后边缘72(并且因此被拉向基部区域32上的配合面34)。突出部39和弹簧元件12的交互操作引入密封力，在旋转锁止运动79期间，所述密封力施加在附接元件20、30之间(图1)。

可选地，突出部39的径向宽度可以围绕壁38在不同位置处有所变化。例如，壁架76可以具有在最低高度或者距离84处(对应于锁止区52)最大(例如，最宽)的凸缘宽度。壁架76可以具有在过渡区54内较小(相对于锁止区中的凸缘宽度)的凸缘宽度。壁架76可以具有在间隙56内为零的凸缘宽度。

应当认识到的是，突出部39和弹簧元件12可以具有各种构造，包括例如并不限于如图4所示沿着径向方向和纵向/垂直方向两个方向同时逐渐增大的附接部，或者如图8所示仅仅沿着纵向/垂直方向逐渐增大的附接部。弹簧元件12和附接架14的组合允许过滤器以宽的角度变化(即，不必精确定向)接合到罩，然后扭转一较短路程至完全附接和密封位置。

接下来，将结合图7至图14讨论替代实施例。

图7图解了根据替代实施例形成的附接元件120。附接元件120包括基部区域122，所述基部区域从纵向轴线178侧向延伸并且具有背侧123，所述背侧构造成固定地安装到罩或者过滤器的入口/排放口。基部区域122包括配合面124，所述配合面构造成通过可释放的密封界面与第二附接元件130联接。附接元件120包括中央突起配合支柱126，其具有延伸贯穿其的开口127。开口127构造成允许空气/流体通过过滤器和罩的入口/排放口之间的界面。突起配合支柱126包括相对的半圆形凸缘128，所述相对的半圆形凸缘128围绕轴线178周向延伸。凸缘128由相对的弹簧元件118间隔开，所述相对的弹簧元件118构成开口销，所述开口销从基部区域122向上伸出。弹簧元件118包括支腿119和钩部分121。钩部分沿着径向相反的方向离开开口127延伸。支腿119沿着箭头H的方向向内以及向外径向屈曲。钩部分121包括锥形面123，所述锥形面构造成促进与配合附接元件130的接合。钩部分121包括闭锁面125，所述闭锁面构造成接合附接元件130上的对应特征部。支腿119在将过滤器装载到罩以及从罩卸载过滤器时沿着向外的径向方向(由箭头H表示)屈曲(还称作附接/拆卸或者接合/脱离操作)。

在初始装载操作期间，其中附接元件120(图7)和130(图8)仅仅从非配合阶段/位置直线运动到部分配合阶段/位置，钩部分121接触配合附接元件130上的特征部并且沿着箭头H向内偏移至偏压或者非休止状态。在初始装载操作期间，附接元件120、130朝向彼此直线前进(沿着纵向轴线177、178(图7和图8))，直到抵达中间装载阶段/位置。当附接元件120、130朝向彼此直线前进时，钩部分121随着支腿119屈曲而向内运动。屈曲的量部分地取决于支腿119的整体几何结构。在抵达中间装载阶段/位置时，钩部分121彼此远离(沿着箭头H)向外返回。

图8图解了根据实施例形成的附接元件130的透视图。附接元件130包括侧向延伸的基部区域132，所述基部区域具有背侧133，所述背侧构造成固定地安装到罩或者过滤器的入口/排放口。基部区域132包括侧向轨道131和相对的配合面134，所述相对的配合面构造成通过可释放的密封界面与第一附接元件120联接。附接元件130包括成对的凸轮特征部，所述成对的凸轮特征部包括附接架114，所述附接架沿着远离配合面134(并且与之相反)的方向从基部区域132的背侧133向外在纵向轴线178的方向上伸出。凸轮特征部或者架114围绕轴线177包绕成圆筒状或者管状。基部区域132包括开口137，所述开口在架114之间延伸贯穿基部区域。开口137构造成允许空气/流体通过过滤器和罩的入口/排放口之间的界面。

架114中的每一个均包括外周壁138，所述外周壁围绕开口137周向延伸。壁138包括上壁架176，所述上壁架176沿着壁138的边缘延伸。壁138由内径141相互间隔开，所述内径基本与支腿119的外表面之间的间隔191(图9)类似，但当弹簧元件118处于非偏压/休止状态时，所述内径小于钩部分121之间的距离。壁架176具有可变高度并且位于离开基部区域132的中间距离(整体用括号174表示)处。壁架176背离配合面134。壁架176包括过渡区154，在所述过渡区154中，弹簧元件118的钩部分121扩张并且在壁138上行进，直到钩部分121离开壁138并且靠着壁架176卡扣到合适位置中。

可选地，壁138可以包括相对的间隙或者槽156，所述间隙或者槽156限定了开口，所述开口具有直径，所述直径大体等于或者略微大于钩部分121的最外末端之间的直径方向距离，从而允许弹簧元件118在装载和/或卸载期间轻易地通过槽156。

壁架176形成有平行于轴线177测量的变化高度，以限定过渡区154。壁架176在基部区域132上方以不同高度(从配合面134或者背侧133测量)延伸，使得壁架176围绕壁138在不同位置处与基部区域132间隔开不同的距离。在过渡区154和槽156之间的界面处，在壁架176和基部区域132之间设置有第一距离180。壁架176和基部区域132之间的距离174沿着过渡区154减小，直到抵达锁止区152。在锁止区152内，凹口184设置在壁架176中，以便一旦接合就保持钩部分121。

附接元件20、30包括密封阻隔部(例如，塑料或者橡胶密封件)。附接元件20、30中的一个或者两个可以包括弹性体密封表面50。可选地，腔26可以包括位于其中的密封压条53。

接下来，参照图9至图14结合在此的实施例解释配合操作的装载和密封阶段。

图9图解了在预装载位置对准的附接元件120、130，所述弹簧元件118被对准以通过附接架114中的开口127被接收(并且被直线引入)。

在装载期间，附接元件120、130沿着箭头K的方向(平行于轴线177、178)朝向彼此直线前进。在附接元件120、130前进的同时，钩部分121沿着壁138的内表面滑动(如图10所示)，直到闭锁面125钩挂在壁架176上。在图9和图10的示例中，弹簧元件118初始定向成沿着与槽156分离开(或者位于槽156的外侧)的过渡区154与壁138对准。锥形面123有助于在图9至图10示出的定向引入。

可选地，弹簧元件118可以初始定向成与槽156对准，诸如图11所示，所述槽与壁138分离开。然后旋转弹簧元件118以跟随壁架176或者至图10示出的位置。

一旦弹簧元件118的钩部分121离开壁架176，附接元件120、130便处于中间装载位置。

图13和图16图解了处于中间装载位置的附接元件120、130。如图13和图16所示，附接元件130沿着箭头179的方向旋转(诸如顺时针或者逆时针)，而附接元件120沿着箭头175的相反方向旋转，使得钩部分121沿着壁架176行进。

钩部分121从位于槽156或者过渡区154处时的中间装载位置(图13和图16)行进至处于锁止区152(图12)时的最终锁止阶段/位置。随着钩部分121沿着壁架176行进，沿着方向J(图8和图16)将配合支柱126(并且因此将附接元件120)拉向壁架176(并且因此拉向基部区域132)。壁架176和弹簧元件118的交互操作引入密封力，在旋转锁止运动期间，所述密封力施加在附接元件120、130之间。

图13和图16还图解了柱140，所述柱140设置在壁138的远端部上。柱140提供了两种功能。结合图13，一旦将弹簧元件118通过槽156插入之后，如果在装载操作期间用户试图错误地沿着错误/相反方向旋转附接元件120、130，钩部分121将旋转，直到抵接在侧部143上，由此防止沿着错误方向进一步旋转。

结合图16，柱140作为止动件，用以防止弹簧元件118旋转超过过渡区154(例如，壁架176中的凹口)。钩部分121落入到凹口中或者过渡区154中并接合柱140以提供由用户感觉到的触觉“步骤”指示，用以指示用户附接元件120、130被完全相互接合和密封。触觉步骤之前的是逐渐增大旋转阻力并将联接到过滤器的附接元件120、130拉向罩的操作。

回到图13，当用户沿着错误方向旋转弹簧元件118时，用户察觉到“停止”指示而没有相关的前述可靠触觉“步骤”指示。而且，察觉到停止指示而没有之前旋转阻力逐渐增大以及联接到过滤器的附接元件120、130被拉向罩的操作。

为了断开附接元件120、130，颠倒上述工序，旋转(例如，逆时针)弹簧元件118。在脱离期间，钩部分121上升离开锁止区152并且沿着壁架176在相反方向上行进。弹簧元件118相对于附接架14旋转，直到钩部分121与槽156对准(如图11所示)。

图11中的定向可以表示初始预装载定向以及最终拆卸/脱离定向。例如，当断开附接元件120、130时，附接元件120、130相对于彼此旋转(例如，逆时针)直到处于图11中示出的旋转定向，其中，弹簧元件118与附接架114之间的槽156对准。一旦弹簧元件118与槽156对准，便移除弹簧元件118并且分离开附接元件120、130。

应当认识到的是，架114和弹簧元件118可以具有各种构造，包括例如但不限于沿着径向方向和纵向/垂直方向两者逐渐增大的附接部，或者仅仅沿着纵向/垂直方向逐渐增大的附接部。附接架114和弹簧元件118的组合允许过滤器以宽的角度变化(即，不需要精确定向)接合到罩，然后扭转一较短路程至完全附接和密封位置。

图17图解了图9的附接元件120、130的侧透视图。附接元件130包括密封阻隔部(例如，塑料或者橡胶密封件)。附接元件120、130(图17)中的一个或者两个可以包括弹性体密封表面150。

图15图解了图1至图6的附接元件20、30在完全接合时的侧透视图。附接元件20、30包括止动柱21和31，所述止动柱分别设置在配合面24、34上。止动柱21、31相互接合以防止附接元件20、30之间过旋转。例如，止动柱21、31可以防止沿着错误方向反向旋转或者防止越过完全接合的锁止和密封阶段/位置过度向前旋转。

当附接元件20、30、120、130相对于彼此在宽的初始定向选择范围内定向时，诸如弹簧元件12、118和附接架14、114的元件一起工作，即可以相互连结。例如，初始定向可以表示除了与完全锁止、接合、密封的定向有关的定向之外的任何定向。因此，附接元件彼此直线配合的初始定向可以代表任何非最终锁止定向。例如，全范围的定向的特征为具有围绕纵向轴线77、78、177、178的180度范围的定向。弹簧元件和附接架可以限定锁止区，所述锁止区涵盖该180度定向范围中的10至15度。在这个示例中，附接元件20、30、120、130可以具有165至170度范围的可接受的初始定向。过滤器(附接元件)空间中的位置和定向定义为相对于罩(其它附接元件)的主参考系的位置和定向。在几何术语中，附接元件20、120的前倾(pitch)、滚翻(roll)和摇摆(yaw)可以在宽的数值范围内变化并且保持能够与另一个附接元件30、130配合。

附接元件20、30可以设置在过滤器或者罩上，其中，一个元件30位于过滤器上，而另一个元件20位于罩上。优选地，设置有机械止动件(例如，图8中的止动件40)，所述机械止动件可以结合在罩或者过滤器上，所述机械止动指示用户过滤器被完全安装好。这种机械止动件40可以包括例如但不限于棘爪机构，所述棘爪机构将过滤器卡扣到最终位置，从而给予触觉反馈并且用以提供抵抗反向旋转的额外阻力，这有助于防止过滤器无意中被卸载。罩和过滤器之间的密封元件50提供了垂直弹簧力，以允许棘爪机构操作。

通过将柔性元件结合到过滤器附接机构100中，允许较之其它现有附接方法更低精度定向地将过滤器接合到罩，然后仅仅扭动一较短路程至完全附接位置。

本文通篇所使用的短语“相对于……旋转”并不局限于任何特定旋转类型，而是应当包括第一元件相对于固定的第二元件旋转、第二元件在第一元件保持固定时旋转、第一和第二元件同时旋转、第一元件在第二元件固定时旋转部分距离并且之后第二元件在第一元件静止时旋转部分距离，等等。

根据在此描述的实施例，提供了一种连接机构，所述连接机构除了其它技术效果还提供了这样的技术效果，即，允许用户在使过滤器模块与呼吸器罩对准以及将其附接到呼吸器罩时具有更大的活动范围和自由度。所公开的用于连接机构的实施例允许用户沿不同的旋转和纵向定向将过滤器组件的附接元件引入到罩的附接元件中。所公开的用于连接机构的实施例还提供了在处于预装载位置时可接受的旋转定向的范围。所公开的用于连接机构的实施例还提供了这样的技术效果，即，一旦用户完成初始装载操作，用户就能通过对过滤器施以非常有限的附加操控建立可靠的密封界面。用于弹簧元件和附接架的各个实施例在装载工序的每个阶段都向用户提供“触觉”指示。例如，一旦插入弹簧元件直到其抵达中间装载阶段/位置，弹簧元件就产生“触觉”咔哒声或者接合感觉，以告知用户过滤器被直线插入一足以开始旋转的距离。当用户旋转过滤器时，弹簧元件和附接架相互作用，以提供触觉锁止声音或者感觉通知用户完全过滤器被完全锁止和密封在与罩最终接合的位置。

尽管已经在此描述了本发明的特定实施例，但是应当理解的是，本发明并不局限于此，因为本发明的范围如本技术领域允许的那样宽，并且同样地解读本说明书。因此，上述描述不应当理解为限制性的，仅仅理解为特定实施例的范例。本领域技术人员将在附带的权利要求的范围和精神内可以想到其它修改方案。

应当理解的是，上述描述旨在为阐释性而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其范围)可以相互组合使用。另外，在不背离本发明的范围的前提下，可以针对本发明的教导实施多种修改方案，以便适应特定情形或者材料。尽管在此描述的材料和涂层的尺寸、类型旨在限定本发明的参数，但是它们并不意味着限制而是示例性实施例。在阅读上述描述，多个其它实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，本发明的范围由所附权利要求连同这些权利要求有权要求的全部等同范围确定。在所附权利要求中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”作为相应术语“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语的等同物。而且，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅仅用作分类，并且并不旨在将数值要求强加于它们的对象。此外，以下权利要求的限制并非撰写为手段加功能而且并不旨在基于35U.S.C.§112(f)进行解释，除非或者直到所述权利要求的限制明确使用短语“用于…的装置(means for)”之后跟着没有进一步结构的功能语句。

Claims (15)

1.一种呼吸器过滤器连接机构，其包括：

第一附接元件，所述第一附接元件与呼吸器罩相联；

第二附接元件，所述第二附接元件与过滤器相联；

开口，所述开口设置成贯穿所述第一附接元件和第二附接元件并且构造成与所述呼吸器罩的入口或者排放口和所述过滤器的入口或者排放口对准；

所述第一附接元件和第二附接元件中的一个包括弹簧元件，所述弹簧元件定位成临近对应的开口，而所述第一附接元件和第二附接元件中的另一个包括附接架，所述附接架定位成临近对应的开口；

所述弹簧元件构造成直线前进成与所述附接架初始接合，直到所述弹簧元件和所述附接架在中间装载位置相互联接；并且

所述附接架具有凸轮特征部，当所述附接架和所述弹簧元件中的至少一个相对于所述附接架和所述弹簧元件中的另一个旋转时，所述凸轮特征部滑动地接合所述弹簧元件并将所述弹簧元件从所述中间装载位置拉动到锁止和密封位置。

2.根据权利要求1所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述第一附接元件和第二附接元件包括基部区域，所述基部区域具有配合面，所述配合面围绕所述附接架和所述弹簧元件延伸，当所述第一附接元件和第二附接元件相对于彼此旋转时，所述附接架和所述弹簧元件拖拉所述配合面使之彼此密封地直接接触。

3.根据权利要求1所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述附接架包括壁，所述凸轮特征部包括设置在所述壁上的壁架，所述弹簧元件包括锁止凹部，所述锁止凹部沿着所述壁架滑动以将所述第一附接元件和第二附接元件拉动到所述锁止和密封位置。

4.根据权利要求1所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述弹簧元件包括U状或者C状夹子，所述U状或者C状夹子在其外远端部处具有锁止凹部，所述U状或者C状夹子装配到设置在所述第一附接元件和第二附接元件中的一个中的凹口中，所述锁止凹部接合所述凸轮特征部。

5.根据权利要求1所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述附接架包括基部区域，所述基部区域远离对应的开口延伸并且与对应的开口同轴，所述附接架还包括凸乳头状凸缘元件，所述凸缘元件以管状形状围绕对应的开口从所述基部区域伸出，所述凸缘元件包括所述凸轮特征部，所述凸轮特征部包括围绕所述凸缘元件周向延伸的突出部。

6.根据权利要求1所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述弹簧元件包括开口销，所述开口销远离所述第一附接元件延伸，所述开口销具有支腿，所述支腿朝向彼此屈曲，以通过所述第二附接元件中的所述开口并且通过所述附接架，所述开口销包括钩部分，所述钩部分钩挂在所述附接架上的所述凸轮特征部上。

7.根据权利要求1所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述第二附接元件包括基部区域，所述基部区域远离对应的开口延伸并且与对应的开口同轴，所述附接架包括壁，所述壁从所述基部区域并且围绕对应的开口周向地延伸，所述壁包括形成所述凸轮特征部的壁架。

8.根据权利要求7所述的呼吸器过滤器连接机构，其中，所述弹簧元件包括锁止凹部，所述锁止凹部沿着所述壁架行进，以沿着密封方向朝向彼此拉动对应的附接元件的配合面，所述壁架和所述弹簧元件的交互操作引入密封力，在旋转锁止运动期间，所述密封力施加在所述第一附接元件和第二附接元件之间。

9.一种用于连接呼吸器和过滤器的方法，所述方法包括：

提供与呼吸器罩相联的第一附接元件；

提供与过滤器相联的第二附接元件；

使贯穿对准的所述第一附接元件和第二附接元件的开口与所述呼吸器罩的入口或者排放口和所述过滤器的入口或者排放口对准；

使弹簧元件定位成临近所述第一附接元件和第二附接元件中的一个中的对应的开口；

使附接架定位成临近所述第一附接元件和第二附接元件中的另一个中的对应的开口；

使所述弹簧元件直线前进成与所述附接架初始接合，直到所述弹簧元件和所述附接架在中间装载位置相互联接；并且

使所述弹簧元件和所述附接架中的至少一个相对于彼此旋转，以致使所述附接架上的凸轮特征部滑动地接合所述弹簧元件并将所述弹簧元件从所述中间装载位置拉动到锁止和密封位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其还包括：当所述第一附接元件和第二附接元件相对于彼此旋转时，拖拉所述第一附接元件和第二附接元件上的配合面使之彼此密封地直接接触。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述附接架包括壁，所述凸轮特征部包括设置在所述壁上的壁架，所述弹簧元件包括锁止凹部，所述锁止凹部沿着所述壁架滑动，以将所述第一附接元件和第二附接元件拉动到锁止和密封位置。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述弹簧元件包括U状或者C状夹子，所述U状或者C状夹子具有设置在其外远端部处的锁止凹部，所述U状或者C状夹子装配到设置在所述第一附接元件和第二附接元件中的一个中的凹口中，所述锁止凹部接合所述凸轮特征部。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述附接架包括基部区域，所述基部区域远离对应的开口延伸并且与对应的开口同轴，所述附接架还包括凸乳头状凸缘元件，所述凸缘元件以管状形状围绕对应的开口从所述基部区域伸出，所述凸缘元件包括所述凸轮特征部，所述凸轮特征部包括围绕所述凸缘元件周向延伸的突出部。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述弹簧元件包括开口销，所述开口销远离所述第一附接元件延伸，所述开口销具有支腿，所述支腿朝向彼此屈曲，以通过所述第二附接元件中的所述开口并且通过所述附接架，所述开口销包括钩部分，所述钩部分钩挂在所述附接架上的所述凸轮特征部上。

15.根据权利要求9所述的方法，其还包括：使所述弹簧元件和所述附接架朝向彼此从预装载阶段直线前进至中间装载阶段；使所述弹簧元件和所述附接架相对于彼此旋转，以从所述中间装载阶段前进至密封和锁止阶段。