CN107227988A - 快速更换滤油器 - Google Patents
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Abstract
快速更换滤油器包括可以手动地安装到内燃机上的发动机适配器或从内燃机上的发动机适配器手动地移除的过滤器筒和过滤器基座。当从发动机适配器移除时，过滤器筒和过滤器基座可以保持所需的发动机油供给量的至少约三分之一。发动机适配器包括进油通道、出油通道和过滤器底座安装腔。当从发动机适配器移除时，止回阀被偏压以关闭来自过滤器筒的出油开口，将油限制在过滤器筒内部。
Description
技术领域
本发明涉及用于内燃机的润滑系统，更具体地涉及用于割草设备和越野车辆上的内燃机的快速更换滤油器。
背景技术
用于割草设备和越野车辆上的内燃机的发动机机油的更换典型地需要移除排放塞并将用过的油排放到集油槽中、将油转移到另一容器以用于处理或回收利用、以及移除和更换滤油器。每个步骤都可能导致溢油和清理，也可能需要处理空的油容器。由于这些困难，一些割草设备或越野车辆的所有者可能不会根据需要经常更换发动机油。
需要一种用于小型内燃机的快速更换滤油器，其不需要移除排放塞或使用集油槽，不需要另外的容器用于处理或回收利用，并且不需要用于移除和更换滤油器的工具。需要这样一种快速更换滤油器，其最大限度地减少或消除溢油和清理，并且不需要处理空的油容器。需要这样一种快速更换滤油器，其简化并加快由割草设备或越野车辆的所有者进行的油的更换。
发明内容
快速更换滤油器包括过滤器筒和附接到过滤器筒上的用于安装在内燃机上的过滤器基座。止回阀可以定位在过滤器基座中，当过滤器筒和过滤器基座从发动机移除时，止回阀关闭来自过滤器筒的出油通道。当从发动机移除时，过滤器筒可保持所需发动机油供给量的至少约三分之一。
快速更换滤油器不需要移除排放塞或使用集油槽，不需要另外的容器来处理或回收利用，并且不需要用于移除和更换滤油器的工具。快速更换滤油器还可以最大限度地减少或消除溢油和清理，并且不需要处理空的油容器。快速更换滤油器简化了由割草设备或越野车辆的所有者进行的油的更换。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的快速更换滤油器的侧剖视图，其中过滤器筒和基座从发动机适配器移除。
图2是根据本发明的第一实施例的快速更换滤油器的侧剖视图，其中过滤器筒和基座安装在发动机适配器上。
图3是根据本发明第一实施例的包括过滤器筒和基座、发动机适配器和插装阀的快速更换滤油器的透视图。
图4是根据本发明的第二实施例的快速更换滤油器的侧剖视图，其中过滤器筒和基座从发动机适配器移除。
图5是根据本发明的第二实施例的快速更换滤油器的侧剖视图，其中过滤器筒和基座安装在发动机适配器上。
图6是根据本发明第二实施例的包括过滤器筒和基座、发动机适配器和插装阀的快速更换滤油器的透视图。
具体实施方式
图1-3示出了快速更换滤油器100的第一实施例。快速更换滤油器可以用在诸如草坪拖拉机或零转身割草机的割草设备或者诸如小型拖拉机的越野设备、全地形车辆或多用途车辆的内燃机上。快速更换滤油器100可以包括包含过滤器元件104的过滤器筒102，以及连接到过滤器筒的过滤器基座106。快速更换滤油器和基座可以安装在安装到发动机的发动机适配器108或者作为发动机缸体的一部分的发动机适配器上并从安装到发动机的发动机适配器108或者作为发动机缸体的一部分的发动机适配器上移除。当过滤器筒和基座从发动机适配器移除时，过滤器筒可以保持至少约20液盎司或至少约三分之一的指定的发动机油体积。
在一个实施例中，快速更换滤油器可以包括固定在一起的过滤器筒和基座，使得它们可以在不使用工具的情况下作为一个单元安装在发动机适配器上或从发动机适配器移除。过滤器基座可以具有入口和出口密封件和/或阀，在安装在发动机适配器上时入口和出口密封件和/或阀打开以允许油进入和离开过滤器筒，如图2所示。在从发动机适配器移除时入口和出口密封件和/或阀关闭以防止油进入或离开过滤器筒，如图1所示。在过滤器筒和基座被移除之后，另一个过滤器筒和基座可以安装在发动机适配器上，其中该另一个过滤器筒和基座包含至少约为指定发动机油体积的三分之一的替换油体积。
在第一实施例中，过滤器筒102可以是具有第一端110和第二端112的大致圆柱形中空结构。过滤器筒的第一端可以是封闭的，并且第二端可以固定到过滤器基座106。过滤器筒可以包围和容纳过滤器元件104。过滤器元件可以是套筒形纸过滤器或其他介质过滤器，并且可以在一端由过滤器元件支撑件114支撑。过滤器元件支撑件可以包括连接到在过滤器基座中的出油开口118的支撑管116。油可以通过从过滤器元件的外部到内部流过过滤器元件而被过滤，并且过滤后的油可以通过支撑管离开过滤器元件。支撑管116可以延伸到过滤器元件中，并且优选地可以具有大于过滤器元件的长度的大约一半的长度。支撑管可以确保过滤器筒中的指定油位，例如所需发动机油体积的至少大约三分之一，因为油位必须在其可以离开过滤器筒之前达到支撑管的顶部。过滤器元件可以在顶端通过端盖120关闭。过滤器元件还可以具有旁通阀或安全阀122。旁通阀可以被弹簧124偏压到关闭位置，并且如果在过滤器元件内部存在例如12psi的表示过滤器元件被堵塞的高压时打开。旁通阀可以定位在端盖120中的开口126中。
在第一实施例中，过滤器基座106可以包括具有第一端130和第二端132的保护凸缘128。保护凸缘可以延伸经过过滤器筒的第二端，并且可以覆盖过滤器筒的外周边，并且可以用粘合剂或其它方法固定和密封到过滤器筒。保护凸缘还可以允许过滤器筒和基座不需要工具容易地安装到发动机适配器并从发动机适配器移除，并且可以延伸经过并覆盖发动机适配器的第一端的外周。例如，保护凸缘的第二端可以包括一个或多个保持结构196和弹簧，所述一个或多个保持结构196在如图2所示安装时将过滤器筒和基座锁定到发动机适配器。弹簧133可接合发动机适配器上的肩部135以帮助将其固定到发动机适配器。
在第一实施例中，过滤器基座106可包括压力响应止回阀134，其可以如图1所示被偏压到关闭或密封位置。因此，当过滤器筒和基座从发动机适配器移除时，止回阀可被偏压到关闭位置以将油限制在过滤器筒内，并且防止过滤器筒中的油通过在过滤器基座中的油出口开口118离开或泄漏出。例如，止回阀可以包括与阀壳体138中的阀座密封的球136和定位在阀壳体中的位于球和保持器142之间的弹簧140，所述弹簧将止回阀球朝向关闭或密封位置偏压。阀壳体可具有外圆柱形表面144，外圆柱形表面144可接合发动机适配器中的至少一个出口表面密封件，优选地为定位在槽148中的径向O形环密封件146。如图2所示，当过滤器筒和基座安装在发动机适配器上时，止回阀可响应于过滤器元件内部的油压力打开，允许油通过支撑管116离开过滤器筒并进入发动机适配器中的出油通道180。例如，止回阀可响应于超过约3psi、基本上低于指定油压的油压而打开。
在第一实施例中，过滤器基座106可以包括压力响应回流密封件152，其定位在过滤器基座内部，位于通过入口表面154的入口开口156的上方。例如，回流密封件可以是允许油进入过滤器筒而不从中出去的柔性环形橡胶密封件。如图2所示，回流密封件可以打开以允许来自在发动机适配器中的进油通道178的油流过过滤器基座中的入口开口156并且进入过滤器元件外的过滤器筒中。如图1所示，当从发动机适配器移除时，回流密封件可以被关闭以防止油通过入口开口离开过滤器滤筒。
在第一实施例中，快速更换油过滤器100可以包括安装到邻近储油槽的发动机缸体的发动机适配器108。发动机适配器可具有与发动机缸体上的标准旋入式滤油器基座密封的发动机安装表面168。例如，发动机适配器的发动机安装表面可以包括定位在位于发动机安装表面的表面中的凹槽174中的O形环172。为了将发动机适配器附接和固定到发动机缸体，插装阀182可以插入穿过发动机适配器并且螺纹连接到发动机缸体的发动机安装表面中的开口。替代地，发动机适配器可以不附接和固定到发动机缸体，而是可以整体铸造或形成为发动机缸体本身的一部分。
在第一实施例中，发动机适配器可包括可安装过滤器基座的过滤器基座安装腔176。过滤器基座安装腔可以具有一个或多个内部台阶，其可以接收和接合过滤器基座。发动机适配器可以具有一个或多个进油通道178和可以通向过滤器基座安装腔的出油通道180。O形环密封件146可设置在过滤器基座安装腔中的凹槽148中以提供与止回阀壳体144的密封。0形环密封件160、162可设置在凹槽164、166中以临近进油通道与过滤器基座密封。或者，可以在发动机适配器的过滤器基座安装腔中设置一个或多个面密封件，以与过滤器基座密封。
在第一实施例中，发动机适配器可以包括过滤器保持结构。例如，发动机适配器可以具有带保持槽194的圆柱形外主体192，该保持槽可以由从过滤器基座的保护凸缘径向向内延伸的突起196接合。优选地，每个保持槽194可以围绕发动机适配器的圆周延伸不超过约45度。通过将过滤器基座旋转不超过约45度(即，四分之一圈)，使得发动机适配器中的O形环密封件可以与过滤器基座密封接合，过滤器筒和基座可以在不使用工具的情况下安装在发动机适配器上。在安装期间，弹簧133可以压靠在肩部135上。或者，发动机适配器和过滤器基座可以使用便于在没有工具的情况下手动安装和拆卸的其他机械保持结构。例如，过滤器基座可以包括保持在发动机适配器中的槽或通道中的一个或多个向外延伸的结构。
在第一实施例中，发动机适配器108可以包括在发动机安装表面和过滤器基座安装腔之间的一个或多个进油通道178。发动机适配器还可以具有在发动机安装表面和过滤器基座安装腔之间的出油通道180。图2示出了当安装时通过快速更换过滤器的油的流动。如图2所示，当过滤器筒和基座安装在发动机适配器上时，来自发动机机油箱的油可以进入发动机适配器中的进油通道178，通过入口开口156并经过回流密封件152进入到过滤器元件外部的过滤器筒中。油可以通过经过过滤器元件而被过滤，然后从过滤器元件的内部流入支撑管116，经过止回阀134，并且通过发动机适配器中的出油通道180返回到发动机机油箱。
在第一实施例中，快速更换滤油器100可包括插装阀182，插装阀182可延伸穿过发动机适配器中的出油通道180。插装阀可以是螺纹的，以接合出油通道180和发动机安装表面中的开口。插装阀可以具有连接到径向通道186的纵向通道184。插装阀可以充分旋转以使其从完全插入位置缩回。O形环密封件188可以设置在凹槽189中，以防止从出油通道的泄漏。
图4-6示出了快速更换滤油器200的第二实施例，其包括容纳过滤器元件204的过滤器筒202、附接到过滤器筒的过滤器基座206和可以安装到发动机的发动机适配器208。过滤器筒可具有当过滤器筒和基座离开发动机适配器时足以保持所需发动机油供给量的至少约三分之一的内部容积，如图4所示。过滤器筒和过滤器基座可以固定在一起，并且可以作为一个单元在不使用工具的情况下安装到发动机适配器和从发动机适配器移除。快速更换滤油器可以包括当过滤器筒和基座从发动机适配器移除时防止油泄漏的密封件和/或阀。然后，包含基本上相同体积的替换油的另一个过滤器筒和基座可以安装在发动机适配器上。
在第二实施例中，过滤器筒202可以是具有第一端210和第二端212的大致圆柱形中空结构。过滤器筒的第一端可以是封闭的，并且第二端可以固定到过滤器基座206。过滤器筒可以包围和容纳过滤器元件204。过滤器元件可以是套筒形的纸(或其他介质)过滤器，并且可以由过滤器元件支撑件236在一端支撑。过滤器元件支撑件可以包括连接到在过滤器基座中的开口239的支撑管238。过滤器元件可以在上端用端盖241封闭。过滤器元件还可以具有旁通阀或安全阀226。旁通阀可以被弹簧228偏压到关闭位置，并且如果在过滤器元件中存在表示过滤器元件被堵塞的例如12psi的高压时打开。
在第二实施例中，过滤器基座206可包括出油管2M，出油管2M具有位于过滤器元件内部的第一端或上端216以及位于过滤器筒的开口239处或邻近过滤器筒的开口239的第二端或下端218。出油管214可以延伸穿过支撑管238并且延伸到过滤器元件中，并且优选地可以具有大于过滤器元件的长度的大约一半的长度。出油管214可以确保过滤器筒中的规定的油位，例如所需的发动机油容积的至少大约三分之一，因为油位在其可以离开过滤器筒之前必须达到出油管的顶部。止回阀220可以由弹簧222偏压以关闭出油管214的第一端或上端。如图4所示，当过滤器筒和基座从发动机适配器移除时，止回阀关闭出油管214的第一端或上端以将油限制在筒内。如图5所示，当过滤器筒和基座安装在发动机适配器上时，从发动机适配器延伸的立管242可将止回阀向上推动并离开出油管214的第二端或上端。打开出油管的第二端或上端，被过滤的油可从过滤器筒流出到出油通道264中。
在第二实施例中，过滤器基座206可以包括具有第一端232的保护凸缘230，该第一端232可以延伸经过过滤器筒的第二端并覆盖过滤器筒的外周边，并且可以用粘合剂或其他装置固定和密封到过滤器筒。保护凸缘的第二端234可以延伸经过发动机适配器的第一端，可以安装在发动机适配器上和从发动机适配器移除，并且可以具有一个或多个保持结构，以在过滤器筒和基座安装时将过滤器筒和基座锁定到发动机适配器。
在第二实施例中，发动机适配器208可以包括在发动机安装表面290和过滤器基座安装腔262之间的一个或多个进油通道260。发动机适配器可以包括从发动机安装表面延伸穿过立管242的出油通道264。出油通道可以居中地定位在发动机适配器中，并且入口通道可以从出油通道径向向外间隔开。图5示出了当安装快速更换过滤器时的油的流动。如图5所示，当过滤器筒和基座安装在发动机适配器上时，来自发动机机油箱的油可以进入发动机适配器中的进油通道260，通过入口开口256并经过回流密封件252，并进入过滤器元件外部的过滤器筒。穿过过滤元件而被过滤的油可以进入立管242中的出油通道264，并且继续通过发动机适配器中的出油通道返回到发动机机油箱。
在第二实施例中，回流密封件252可定位在过滤器基座内部具有入口开口256的入口表面254上。回流密封件可以是柔性环形橡胶密封件，其允许来自发动机适配器中的入口通道260的油流动通过过滤器基座中的入口开口256并且进入过滤器元件外的过滤器筒中，并且可以防止油通过入口开口离开过滤器筒。
在第二实施例中，快速更换滤油器200可以包括固定到发动机的发动机适配器208。发动机适配器可具有与发动机上的标准旋入式滤油器基座密封的发动机安装表面290。例如，发动机适配器的发动机安装表面可以包括定位在位于发动机安装表面的表面中的凹槽274中的O形环272。为了将发动机适配器附接和固定到发动机缸体，插装阀282可以插入穿过发动机适配器并且螺纹连接到发动机缸体的发动机安装表面中的开口。或者，发动机适配器可以不附接和固定到发动机缸体，而是可以整体铸造或形成为发动机缸体本身的一部分。
在第二实施例中，发动机适配器可以包括过滤器基座安装腔262，过滤器基座可以定位在该过滤器基座安装腔处。O形环密封件可设置在凹槽中以邻近入油通道与过滤器基座密封。或者，可以在发动机适配器的过滤器底座安装腔中设置一个或多个面密封件，以与过滤器基座密封。
在第二实施例中，发动机适配器可以包括过滤器保持结构。例如，发动机适配器可以具有带有狭槽294的圆柱形外主体292，该狭槽294可以由过滤器基座的保护凸缘中的突起296接合。优选地，每个保持狭槽294可以围绕过滤器基座的圆周延伸不超过约45度。弹簧235可以定位在过滤器基座上并且可以接合发动机适配器上的肩部237。通过压缩弹簧同时使过滤器基座旋转不超过约45度(即，四分之一圈)，使得发动机适配器中的O形环密封件与过滤器基座密封接合，过滤器筒和基座可完全接合到发动机适配器。发动机适配器和过滤器底座还可以使用提供快速和容易的安装和移除的其它机械保持结构。
在第二实施例中，快速更换滤油器200可以包括插装阀282，其可以打开和关闭发动机适配器中的出油通道264。插装阀可以选择性地用于密封和防止油通过发动机适配器离开发动机。插装阀可以具有纵向通道284和径向通道286。插装阀可以螺纹连接到出油通道264，并且可以充分旋转以使其从完全插入位置缩回以阻塞径向通道。为了密封流过插装阀的油，O形环密封件288可以设置在径向通道的每一侧上的凹槽289中。
已经描述了优选实施例，显然在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下可以进行各种修改。
Claims (13)
1.一种快速更换滤油器，包括：
在内燃机上的发动机适配器，所述发动机适配器具有入油通道、出油通道和过滤器基座安装腔；
过滤器基座，所述过滤器基座能够定位在所述过滤器基座安装腔中并且附接到容纳过滤器元件的过滤器筒；
过滤器支撑件，所述过滤器支撑件从所述过滤器基座延伸到所述过滤器筒中并且支撑所述过滤器元件，所述过滤器支撑件包括延伸到所述过滤器元件中的支撑管；以及
止回阀，所述止回阀被偏压以关闭在所述过滤器基座中在所述支撑管和所述出油通道之间的出油开口，所述止回阀响应于所述过滤器筒中的油压而打开。
2.根据权利要求1所述的快速更换滤油器，进一步包括在所述过滤器基座内部的回流密封件，所述回流密封件被偏压以关闭在所述过滤器基座中的多个入油开口。
3.根据权利要求1所述的快速更换滤油器，进一步包括在过滤器基座安装腔中的槽中的多个O形环密封件。
4.根据权利要求1所述的快速更换滤油器，进一步包括在所述出油通道中的插装阀。
5.根据权利要求4所述的快速更换滤油器，其中所述插装阀螺纹连接到所述出油通道，并且所述插装阀具有纵向通道和径向通道。
6.一种快速更换滤油器，包括：
过滤器筒，所述过滤器筒容纳套筒形过滤器元件；
过滤器基座，所述过滤器基座连接到所述过滤器筒并且具有通向所述过滤器筒的入油开口和出油开口；
在所述出油开口中的止回阀，所述止回阀被偏压到关闭位置；和
覆盖所述入油开口的回流密封件，所述回流密封件被偏压到关闭位置；
当所述止回阀和所述回流密封件关闭时，过滤器筒保持发动机油供给量的至少约三分之一。
7.根据权利要求6所述的快速更换滤油器，其中所述过滤器基座进一步包括覆盖所述过滤器筒的外周的纵向延伸的凸缘。
8.根据权利要求7所述的快速更换滤油器，其中所述凸缘包括将所述过滤器基座锁定到发动机适配器的保持结构。
9.根据权利要求6所述的快速更换滤油器，进一步包括从所述过滤器基座延伸进入所述过滤器筒的过滤器支撑件，所述过滤器支撑件包括延伸进入所述过滤器元件的支撑管。
10.一种快速更换滤油器，包括：
过滤器筒和附接到过滤器筒以用于安装在内燃机上的过滤器基座；
出油管，所述出油管向上延伸穿过所述过滤器筒中的过滤器元件的内部并且具有为所述过滤器元件的至少一半的长度，以控制所述过滤器筒内部的油深度；和
止回阀，所述止回阀定位在所述过滤器基座中，当所述过滤器筒和所述过滤器基座从所述发动机移除时，所述止回阀关闭所述出油管。
11.根据权利要求10所述的快速更换滤油器，进一步包括发动机适配器，所述发动机适配器安装到所述内燃机并且具有从所述出油管径向向外定位的多个入油通道。
12.根据权利要求11所述的快速更换滤油器，进一步包括立管，所述立管从所述发动机适配器延伸并在所述过滤器筒和所述过滤器基座安装在所述发动机适配器上时进入所述过滤器筒；
当所述过滤器筒和所述过滤器基座安装在所述发动机适配器上时，所述立管打开所述止回阀。
13.根据权利要求11所述的快速更换滤油器，进一步包括定位在所述过滤器基座中的回流阀，当所述过滤器筒和所述过滤器基座从所述发动机适配器除去时，所述回流阀关闭进入所述过滤器筒的多个入油通道。
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