CN109562308A - 用于车辆的过滤器元件 - Google Patents

Abstract

过滤器元件(20)包括：‑过滤器介质(21)，该过滤器介质(21)具有轴线并形成大致轴向延伸的通道(22)；‑第一端板(25)和第二端板(26)，每个端板覆盖过滤器介质的一个轴向端并且密封地安装在所述轴向端上，第一端板(25)具有与通道(22)流体连通的开口(27)；由此，待过滤的液体能够穿过过滤器介质(21)流向通道(22)并穿过开口(27)流出过滤器元件(20)，或者反向流动。该过滤器元件还包括：‑突起，该突起被固定地固连到第一端板(25)并从所述第一端板向外延伸，该突起是大致管状的并且具有与第一端板的开口流体连通的通孔，该突起形成公‑母连接器(50)的母联接件(100)；‑锁定构件(300)，该锁定构件(300)能够将所述公‑母连接器(50)的公联接件(200)以可释放方式锁定在母联接件(100)中。

Description

用于车辆的过滤器元件

技术领域

本发明涉及一种过滤器元件，特别是用于过滤车辆中的液体(例如燃料或油)的过滤器元件。本发明还涉及一种包括这种过滤器元件的液体过滤装置、以及包括这种液体过滤装置的车辆。

本发明能够应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。

背景技术

液体过滤器通常设置在车辆中，以从例如可以是燃料或油的所述液体中去除污染物。

传统的过滤器元件可以包括形成轴向通道的过滤器介质，所述过滤器介质的轴向端由密封地安装在所述轴向端上的端板覆盖。此外，一个端板包括与所述通道流体连通的开口。这种过滤器元件被容纳在包括外壳和盖子的壳体中，该壳体包括用于液体的入口端口和出口端口，所述端口中的一个端口与所述开口流体连通。

因此，待过滤的液体能够通过所述入口流到壳体内，穿过过滤器介质，然后，已过滤的液体能够通过所述开口离开过滤器元件，并且最终能够通过所述出口离开该壳体。在使用中，输送液体的管道通过连接装置连接到与所述开口连通的端口，该连接装置能够紧固到所述壳体，并且进一步连接到过滤器元件以形成液体通路。

因为过滤器介质逐渐堵塞，所以过滤器元件需要被定期更换，以便其保持有效。为此，将所述盖子从所述外壳移除，将旧的过滤器元件移除，并且在盖子再次被闭合之前将新的过滤器元件插入在所述外壳中。

这种重复多次的操作可能会损坏所述连接装置并最终改变过滤品质。

因此，从数个角度来看，过滤器元件存在改进的空间。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种技术方案，该技术方案确保液体过滤装置的长期的稳健性，特别是关于在过滤器介质的轴向通道与从所述轴向通道或朝向所述轴向通道输送液体的管道之间的液密连接方面。

上述目的通过一种过滤器元件来实现，该过滤器元件包括：

-过滤器介质，该过滤器介质具有轴线并形成大致轴向地延伸的通道；

-第一端板和第二端板，每个端板覆盖过滤器介质的一个轴向端并且密封地安装在所述轴向端上，该第一端板具有与所述通道流体连通的开口；

由此，待过滤的液体能够通过过滤器介质流向所述通道并通过所述开口流出过滤器元件，或者反向地流动，

其中，所述过滤器元件还包括：

-突起，该突起被固定地固连到第一端板并从所述第一端板向外延伸，该突起是大致管状的并具有与第一端板的开口流体连通的通孔，该突起形成公-母连接器(male–female connector)的母联接件；

-锁定构件，该锁定构件能够将所述公-母连接器的公联接件以释放方式锁定在所述母联接件中。

由于本发明，因为所述母联接件被固定地固连到所述过滤器元件，所以每次更换过滤器元件时，所述公-母连接器的母联接件都被替换。

鉴于所述母联接件是所述公-母联接件的薄弱件，这种构造大大提高了包括这种过滤器元件的液体过滤装置的耐用性和效率。实际上，每次所述母联接件接收公联接件时，所述母联接件都会经受应力，此外，所述母联接件通常带有变得磨损的密封构件。因此，通过定期替换所述母联接件以及通常相关的密封构件，确保在液体过滤装置的整个使用寿命期间实现液密连接。

在实践中，所述母联接件被设计成与旨在连接到管道的公联接件配合，使得已过滤的液体能够流出过滤器元件而流向所述管道，或者，待过滤的液体能够通过所述管道流向过滤器元件。

所述锁定构件可以包括以下项中的至少一个：

-接合部，该接合部被设计成当使用者将所述公联接件插入在所述母联接件中时与所述公联接件的接合部接触；

-锁定部，该锁定部被设计成当所述公联接件被安装并锁定在母联接件中时与所述公联接件的锁定部接触；

-脱离部，该脱离部被设计成当使用者将所述公联接件从母联接件脱离时与所述公联接件的脱离部接触。

根据一个实施例，锁定构件的接合部和/或脱离部包括锥形表面，该锥形表面被布置成允许所述公联接件的自动接合/脱离而不需要使用者操纵所述锁定构件。

当使用者由于锁定构件位于难以接近的区域中而不能操纵该锁定构件时，这种部署特别值得关注。此外，这种部署使得公联接件的接合/脱离更容易，因为使用者通常一只手握持液体过滤装置，另一只手握持公联接件，因此不能另外操纵锁定构件。

当锁定构件包括各具有锥形表面的接合部和脱离部时，接合部的锥形表面和脱离部的锥形表面可以具有不同的定向。

所述锁定构件能够包括至少一个齿，该至少一个齿朝向母联接件的通孔的轴线延伸，所述齿包括接合部、锁定部和脱离部中的至少一个。

在一种实施方式中，锁定构件是不同于母联接件并且安装在所述母联接件中的零件。

锁定构件例如是可弹性变形的构件，该锁定构件能够处于无应力状态，在该无应力状态下，该锁定构件能够将公联接件锁定在母联接件中，并且该锁定构件能够朝向受应力状态弹性变形，在该受应力状态下，该锁定构件不阻止公联接件从母联接件中脱离。换句话说，在受应力状态下，该锁定构件允许公联接件从母联接件中脱离。

锁定构件可以包括可变形环，该可变形环被设计成使得所述可变形环的一个横向尺寸能够随着公联接件穿过所述可变形环而增加(即，用于公联接件的接合和/或脱离)。术语“环”并不意味着锁定构件具有圆的形式。例如，这种环能够是大致椭圆形的。优选地，所述环的变形是由公联接件的接合/脱离移动而自动引起的。

在一个实施例中，所述锁定部基本位于与母联接件的所述通孔的轴线平行的平面内，以便防止公联接件相对于母联接件绕所述轴线旋转。此外，母联接件包括基本位于与所述轴线正交的平面内的邻接部，该邻接部被设计成当所述公联接件安装在母联接件中时与公联接件的一部分接触，以防止公联接件轴向移动出所述母联接件。

因此，锁定构件仅防止公联接件的旋转，但不形成轴向保持元件。所述轴向保持是通过布置在母联接件上的邻接部实现的，该邻接部通常是刚性件，并因此提供比可变形元件更大的保持力。这允许增加将公联接件从母联接件断开所需的拉出力。

根据一个实施例，母联接件可以包括两个径向壁，所述两个径向壁与母联接件的所述通孔的轴线正交，并且所述两个径向壁沿着所述轴线间隔开。最外面的径向壁(即，位于离端板最远位置的径向壁)包括至少一个径向凹口，该至少一个径向凹口用于接纳公联接件的至少一个肋，所述径向壁的至少一部分与形成邻接部的凹口相邻，该邻接部被设计成防止公联接件轴向移动出母联接件。具体来说，所述邻接部可以与一个肋接触。

母联接件能够包括数个凹口，至少一个凹口具有比其它凹口更大的周向尺寸，以使公联接件能够相对于母联接件绕母联接件的所述通孔的轴线有限旋转。如前所述，在锁定构件包括齿的情况下，所述齿能够定位成面向所述较大凹口。

锁定构件能够安装在所述径向壁之间，并且在母联接件中在所述径向壁之间能够设置有至少一个径向腔，用于接收锁定构件的一部分并允许所述锁定构件的径向变形。

在一种实施方式中，母联接件与第一端板一体地形成。因此，母联接件能够与第一端板形成为单件。例如，母联接件和第一端板由塑料材料制成。它们能够被模制成单件。

母联接件还可以包括内密封元件和外密封元件，该内密封元件用于提供与公联接件的密封，该外密封元件用于提供与接纳所述过滤器元件的壳体的密封。

过滤器元件还能够包括公联接件，该公联接件被构造成接合在母联接件的通孔中，并且旨在连接到管道。公联接件能够包括以下项中的至少一个：

-接合部，该接合部被设计成当使用者将公联接件插入在母联接件中时与锁定构件的接合部接触；

-锁定部，该锁定部被设计成当公联接件安装并锁定在母联接件中时与锁定构件的锁定部接触；

-脱离部，该脱离部被设计成当使用者将所述公联接件从母联接件脱离时与锁定构件的脱离部接触。

在一种实施方式中，公联接件的接合部和/或脱离部能够包括锥形表面，该锥形表面被布置成允许公联接件的自动接合/脱离而不需要使用者操纵锁定构件。

当公联接件包括各具有锥形表面的接合部和脱离部时，接合部的锥形表面和脱离部的锥形表面能够具有不同的定向。

根据一个实施例，公联接件包括轴向地延伸并向外突出的至少一个肋，所述肋被设计成插入在母联接件的至少一个径向凹口中。

当公联接件安装并锁定在母联接件中时，所述至少一个肋能够位于母联接件的所述径向壁之间，并且能够与形成在所述最外侧的径向壁上的所述邻接部接触。

公联接件还可以包括旋转止挡件，该旋转止挡件被构造成当公联接件安装并锁定在母联接件中时接合在所述具有更大的周向尺寸的凹口中。

公联接件还可以包括轴环，该轴环被布置成当公联接件安装并锁定在母联接件中时与母联接件的自由轴向端接触。母联接件的“自由轴向端”是指没有固连到过滤器元件端板的轴向端。在一种实施方式中，当公联接件在母联接件内被从锁定位置进一步推动时，该轴环能够弹性变形。这能够是将公联接件从母联接件中脱离的初步步骤。

根据第二方面，本发明涉及一种液体过滤装置，该液体过滤装置包括：

-壳体，该壳体包括：(i)外壳，该外壳具有底壁、周壁以及与底壁相反的敞口轴向端；以及(ii)盖子，该盖子在外壳的敞口轴向端处以可拆卸方式固连到外壳；

-前文所述的过滤器元件，该过滤器元件安装在壳体中；

在所述壳体中布置有入口和出口，分别用于待过滤的液体和已过滤的液体，所述入口和出口中的一个与母联接件的通孔流体连通。

所述盖子能够包括套筒，该套筒具有与过滤器元件相同的轴线并向外突出，该套筒朝向过滤器介质的通道和液体过滤装置的外部敞口，过滤器元件的母联接件被容纳在所述套筒中。在母联接件与所述套筒之间通常设置有密封构件。

根据第三方面，本发明涉及一种车辆，该车辆包括前文所述的液体过滤装置，该液体过滤装置被设计成过滤液体，例如燃料或油。

在以下的描述和从属权利要求中，公开了本发明的进一步的优点和有利特征。

附图说明

参考附图，下面是作为示例引用的本发明的实施例的更详细描述。

在这些图中：

图1和图2示出了分别以透视和轴向视角看到的、根据本发明的第一实施例的公-母连接器的公联接件；

图3和图4示出了分别以轴向和径向视角看到的、根据本发明的第一实施例的公-母连接器的母联接件；

图5和图6示出了分别以轴向和透视视角看到的锁定构件，该锁定构件被设计成安装在图3的母联接件中；

图7和图8示出了用于将公联接件安装在母联接件中的两个相继的步骤；

图9和图10示出了处于安装和锁定位置的公-母连接器；

图11示出了用于使公联接件从母联接件中脱离的第一步骤；

图12是根据第一实施例的变型例的公联接件的透视图；

图13和图14是分别以大致径向和大致轴向视角看到的、根据本发明的第二实施例的公-母连接器的公联接件的透视图；

图15和图16示出了分别以轴向视角看到的和以大致径向的透视视角看到的、根据本发明的第二实施例的公-母连接器的母联接件；

图17和图18示出了分别以透视和径向截面视角看到的锁定构件，该锁定构件被设计成安装在图15的母联接件中；

图19是图16的母联接件的透视图，其中所述锁定构件安装在该母联接件中；

图20和图21示出了用于将公联接件安装在母联接件中的两个相继的步骤；

图22和23示出了处于安装和锁定位置的公-母连接器；

图24和25分别以轴向截面图和径向截面图示出了使公联接件从母联接件中脱离的第一步骤；

图26是与图17的锁定构件接合的、图13的公联接件的透视图，示出了所述公联接件上的接合部和脱离部；

图27示出了所述接合部在公联接件接合在锁定构件内期间的功能；

图28示出了所述脱离部在公联接件从锁定构件中脱离期间的功能；

图29、图31和图33是包括过滤器元件和公-母连接器的液体过滤装置的各种实施例的截面图；

图30、图32和图34分别是图29、图31和图33的液体过滤装置的公-母连接器的详细视图。

具体实施方式

车辆通常配备有例如用于过滤油或燃料的液体过滤装置1。

如图29至图34中所示，这种液体过滤装置1包括壳体2，该壳体2包括外壳3和盖子7。大致圆柱形的外壳3具有轴线10并包括底壁4、周壁5、以及与底壁4相反的敞口轴向端6。盖子7在外壳3的敞口轴向端6处以可拆卸方式固连到外壳3。例如，盖子7包括盘状板8和裙部9，该裙部9设有用于与外壳3的周壁5的内螺纹配合的外螺纹。两个端口11、12布置在壳体2中，一个端口是用于待过滤的液体的入口，另一个端口是用于已过滤的液体的出口。管道以与所述端口11、12中的每一个端口流体连通的方式被密封地安装，用于输送待过滤的液体/已过滤的液体。

液体过滤装置1还包括基本同轴地安装在壳体2中的过滤器元件20。过滤器元件20包括过滤器介质21，该过滤器介质21形成大致轴向地延伸的通道22。过滤器介质21能够由折叠的纤维素材料片制成，以便在横截面中具有星形形状，该星形形状具有多个分支。设有孔24的刚性芯23能够布置在通道22中，以防止过滤器介质21由于液体流过它而变平。

过滤器元件20还包括第一端板25和第二端板26，每个端板覆盖过滤器介质21的一个轴向端并且密封地安装在所述轴向端上。第一端板25具有与通道22流体连通的开口27。通常，开口27能够与通道22同轴。当过滤器元件20安装在壳体2中时，开口27进一步与壳体2的端口11、12中的一个流体连通。

在使用中，待过滤的液体从壳体2的入口流过过滤器介质21(例如从过滤器介质21的外部流向通道22)，然后通过开口27流出过滤器元件20，并最终通过所述出口流出液体过滤装置1。替代地，待过滤的液体能够反向地流动，即，从通道22流向过滤器介质21的外部。

由于端板25、26密封地安装在过滤器介质21上，所以除了通过过滤器介质21之外，过滤器介质21的内部与外部不流体连通。

该壳体的所述端口中的一个经由公-母连接器50连接到管道51。公-母连接器50包括：

-母联接件100，根据本发明，该母联接件100被固定地固连到过滤器元件20的第一端板25；

-公联接件200，该公联接件200旨在连接到管道51并接合在母联接件100中；

-以及锁定构件300，该锁定构件300能够将公联接件200以可释放方式锁定在母联接件100中。

更准确地说，母联接件100形成被固定地固连到第一端板25并从所述第一端板25向外延伸的突起。该突起是大致管状的并具有与第一端板的开口27流体连通的通孔101(在图3、图21、图23、图24上示出)。在优选实施例中并且如图29至图34所示，母联接件100、开口27和通道22基本同轴。

母联接件100能够是与第一端板25分开并被固定地固连到第一端板25的零件。替代地，母联接件100和第一端板25能够制造为单件。

被固定地固连到第一端板25的母联接件100例如能够被熔合或胶合到第一端板25，或者经由安装夹或螺钉固连到第一端板25。

液体过滤装置1的盖子7能够包括套筒30，该套筒30具有与过滤器元件20相同的轴线并向外突出。套筒30朝向过滤器介质21的通道22并且朝向液体过滤装置1的外部敞口。套筒30能够包括环形端壁32，该环形端壁32形成直径比套筒30本身小的开口33。

套筒30被设计成将母联接件100容纳在安装位置。在实践中，当盖子7已经被移除并且外壳3为空时，能够将配备有母联接件100的新的过滤器元件20放入到外壳3中。然后，重新安装盖子7。为此，套筒30围绕母联接件100接合(套筒30的直径被相应地设定)，并且盖子7例如通过螺纹连接被紧固到外壳3。环形端壁32能够形成用于母联接件100的附加保持构件，但开口33的直径足够大，以便公联接件200通过该开口33被插入。

现在将描述根据本发明的公-母连接器50的几个实施例。

在本申请中，远侧方向D必须被理解为与近侧方向P相对的、公联接件接合在母联接件中的方向，该近侧方向P是公联接件从母联接件中脱离的方向。

参照图1至图11描述公-母连接器50的第一实施例。

如图1和图2中所示，公联接件200包括圆柱形部201，该圆柱形部201中具有轴线202并且管道51能够紧固在该圆柱形部201中。圆柱形部201包括肋203，该肋203纵向地延伸，即平行于轴线202定向，并且该肋203从圆柱形部201的外表面径向向外突出。所有肋203从圆柱形部201的远侧端延伸。肋203具有近端面204和远端面205，该近端面204基本正交于轴线202，该远端面205也能够基本正交于轴线202。这些肋203具有相同的长度L203(沿着轴线202)、相同的径向高度H₂₀₃和相同的周向尺寸d₂₀₃。

圆柱形部201还包括旋转止挡件210，该旋转止挡件210至少部分地位于比肋203更靠近近侧的位置，即，该旋转止挡件210在近侧方向P上超过肋203的近侧端。在所示的实施例中，旋转止挡件210具有与肋203的形状类似的形状，并且从圆柱形部201的远侧端沿着比L203大的长度L210延伸。

如图2中所示，这些肋203都具有径向定向的侧面206，而其中两个相反的肋203(相对于轴线202而言)还具有锥形侧面207，该锥形侧面207的功能将在后面说明。

如图3和图4中所示，母联接件100具有轴线102并具有轴向通孔101。通孔101的直径与公联接件200的圆柱形部201的外表面的直径基本相同，或者略大于公联接件200的圆柱形部201的外表面的直径。

母联接件100包括正交于轴线102并具有基本相同的环形形状的两个壁，即，近侧壁104和远侧壁105。壁104、105沿着轴线102间隔开，并且通过大致轴向延伸的两个相反的侧构件107连结。因此，两个孔口106形成在壁104、105之间和所述侧构件107之间，所述孔口106朝向轴线102并且朝向母联接件100的外部开口。壁104、105之间的距离基本等于肋203的长度L203。

近侧壁104包括径向凹口103，每个径向凹口103均旨在接纳公联接件200的一个肋203。所述凹口具有与肋203基本相同的高度和周向尺寸。一个特定凹口110(下文中称为“较大凹口”110)具有比其它凹口103的周向尺寸d103大的周向尺寸d110，例如是其它凹口103的周向尺寸d103的两倍。可以提供例如关于轴线102对称地布置的两个较大凹口110。

图5和图6中所示的锁定构件300是不同于母联接件100并且安装在所述母联接件100中的零件。

锁定构件300包括具有轴线302的环301。如图5中所示，环301不是圆形的，而是基本被包括在一个椭圆中。因此，环301具有沿着第一径向方向X的大径向尺寸R301、以及在与第一径向方向X正交的第二径向方向Y上的小径向尺寸r301(r301<R301)。

沿着第一径向方向X，锁定构件300具有彼此相对的端壁303，所述端壁303能够是大致箱形的。齿304从每个端壁303朝向轴线302延伸。每个齿304具有大致径向侧面306、锥形侧面307和大致沿X方向延伸的内表面308。齿304关于轴线302基本对称。

沿着第二径向方向Y，锁定构件300具有弯曲并呈凸形的、彼此相对的端壁309。壁309关于轴线302基本对称。

锁定构件300是可弹性变形的构件，它能够处于如图5和图6中所示的无应力状态，并且能够朝着使尺寸r301增大的受应力状态弹性变形。

如图9、图10和图11中所示，锁定构件300基本同轴地在母联接件100中安装在壁104、105之间。在该安装位置，锁定构件300处于无应力状态。然后，壁309位于孔口106中，并且基本与壁104、105的外周齐平。如图9中所示，壁303在腔中位于侧构件107附近，使得在每个壁303与应的侧构件107之间设置有间隙55。

在内表面308基本与通孔101的圆柱形表面齐平的情况下，所述齿304中的每一个都位于一个凹口103中。

为了连接该公-母连接器50，通常在已更换过滤器元件20之后，将配备有公联接件200的管道51向远侧轴向地移动以插入在母联接件100的通孔101中，如图7中所示。在该移动期间，公联接件200被定向成使得肋203能够进入凹口103，并且使得旋转止挡件210能够进入较大凹口110。

当被插入在其内接纳有一个齿304的凹口103中的肋203与所述齿304接触时，通过锁定构件300(图7中未示出)朝向该锁定构件300的受应力状态的弹性变形，公联接件200在远侧方向D上的进一步移动导致齿304的径向向外的移动，从而尺寸r301增大。由于前面描述的间隙55，这种变形是可能的。

因此，所述肋203的远端面205形成公联接件200的接合部，而所述齿304的内表面308形成锁定构件300的接合部。为了使这种变形更容易，所述肋203的远端面205和/或所述齿304的内表面308可以是锥形的。

使用者向远侧推动公联接件200，直到肋203的端面205与母联接件100的远侧壁105的近侧面120形成接触。然后，如图8中所示，肋203的近端面204与母联接件100的近侧壁104的远侧面121基本处于同一横向平面内。肋203不再位于凹口103中，因此不会阻止公联接件200绕轴线102的旋转。在这种构造中，旋转止挡件210仍然位于较大凹口110中。

然后，使用者能够根据图8中所示的箭头A、在较大凹口110的周向尺寸d110所允许的角度范围内使公联接件200在母联接件100内绕轴线102转动，即，直到旋转止挡件210与所述较大凹口110的一侧接触。

各种部件被构造成使得：如图9中所示，当旋转止挡件210邻接较大凹口110的一侧时，每个齿304不再面对肋203，而是面对两个相邻肋203之间的空间。锁定构件300因此弹性返回到其无应力状态，每个齿304都位于两个相邻肋203之间。

在该位置，如图9和图10中所示，齿304的径向侧面306邻近肋203的径向侧面206。因此，所述径向面206、306分别形成公联接件200和锁定构件300的锁定部。然后，公联接件200安装并锁定在母联接件100中。

在该安装和锁定位置，锁定构件300防止公联接件200相对于母联接件100绕轴线102旋转。此外，肋203的近端面204不再面向凹口103，而是与母联接件100的近侧壁104的远侧面121接触。结果，由于这种邻接，除非公联接件200预先反向旋转(由于锁定构件300，这种反向旋转不会意外地发生)，否则公联接件200不能被从母联接件100向近侧拉出。

当需要更换过滤器元件20时，公联接件200必须从母联接件100中脱离。

为此，使用者首先根据图11中所示的箭头B(即，在与箭头A相反的方向上)使公联接件200在母联接件100内绕轴线102转动。因此，旋转止挡件210在较大凹口110中移动。

结果，由于公联接件200和锁定构件300各自的锥形侧面207、307之间的配合，该锁定构件弹性变形，使得径向尺寸r301增大。如前所述，由于间隙55，这种变形是可能的。因此，锥形侧面207、307分别形成公联接件200和锁定构件300的脱离部。

公联接件200能够在箭头B的方向上进一步旋转，直到齿304面向肋203，然后肋203与凹口103对齐。

然后，使用者能够向近侧拉动公联接件200，以便使公联接件200从母联接件100中脱离。

从上文可知，由于所述锥形表面，公联接件200相对于母联接件100的接合/脱离是自动的，且不需要使用者操纵锁定构件300。由于锁定构件300对于使用者来说可能是不可接近的，特别是当该锁定构件300容纳在盖子7的套筒30中时(如图29至图34中所示)，所以这种构造更值得关注。

图12示出了图1至图11的实施例的公联接件200的变型例。根据该变型例，旋转止挡件210并未在圆柱形部201的整个轴向长度上延伸，而是仅从肋203的近端面204延伸到圆柱形部201的近端面。

此外，具有锥形远端面215的突出部216可以设置在圆柱形部的远端面附近，以便在公联接件200接合在母联接件100内期间使齿304的径向变形更容易。

公联接件200还可以包括轴环220，例如旨在防止非期望的物质进入公-母连接器50。

现在将参照图13至图28描述公-母连接器50的第二实施例。与第一实施例相似的部件用相同的附图标记表示。此外，类似的部件不再次完全描述。

如图13和图14中所示，公联接件200包括多个肋203，所述多个肋203从圆柱形部201的远侧端沿着相同长度L203延伸。在图示的实施例中，没有设置较长肋形式的旋转止挡件。两个特定的肋203a、203b由横杆230连接，该横杆230从圆柱形部201的外表面基本沿周向方向向外突出，并与特定的肋203a、203b一起形成大致H形形状。杆230的远端面231是锥形的，并且肋203b的远端面205也是锥形的，其原因将在后面解释。如图13中所示，d是由肋203a、203b和横杆230组成的部件的周向尺寸。由肋203a、203b和横杆230组成的类似的部件能够关于轴线202对称地布置在圆柱形部201上。

公联接件200还包括轴环220。所述轴环包括主横向壁221，该主横向壁221具有圆形外周，并且在近侧方向P上与所述肋的近端面204间隔开。主横向壁221还可以在近侧方向P上与圆柱形部201间隔开。圆柱形裙部222从主横向壁221的外周向远侧延伸。在该第二实施例中，肋203的两个侧面206、207能够基本径向地定向。

如图15至图16中所示，母联接件100能够与第一实施例的母联接件100基本相同。然而，第二实施例的母联接件100包括内环形肩部109，该内环形肩部109绕通孔101布置在远侧壁105中，并且在近侧方向P上敞口。

此外，较大凹口110的周向尺寸d110足够高，以接纳由肋203a、203b和横杆230组成的部件。例如，d110基本等于d。

在图17和图18中，示出了根据第二实施例的锁定构件300。环301的每个端壁309能够由两个基本相同的拱形部(即，在轴向方向上间隔开的远侧拱形部311和近侧拱形部312)构成。

齿304从每个端壁303朝向轴线302延伸。每个齿304都包括狭缝314，使得齿304具有由所述狭缝314分开的近侧部和远侧部。狭缝314形成锥形的远侧表面315和基本正交于轴线302的近侧表面316。因为每个齿304的侧面306和307将不会用于将公联接件200从母联接件100中脱离，所以每个齿304的侧面306和307都能够基本径向地定向而不是呈锥形，这将在后面解释。

图19示出了安装在母联接件100中的锁定构件300。所述齿304中的每一个都位于一个较大凹口110中，例如基本与所述较大凹口110的一侧相邻。此外，每个齿304的内表面308基本与通孔101的圆柱形表面齐平。

为了连接公-母连接器50，通常在已更换过滤器元件20之后，使配备有公联接件200的管道51向远侧轴向移动以插入在母联接件100的通孔101中，如图20所示。在该移动期间，公联接件200被定向成使得肋203能够进入凹口103，并且使得肋203a、203b和横杆230能够进入较大凹口110。

因此，肋203b的锥形远端面205与齿304的内表面308接触，并且随着公联接件200在远侧方向D上的移动继续进行，通过锁定构件300(图20中未示出)朝向其受应力状态的弹性变形，使齿304径向向外移动，从而尺寸r301增大。由于前面描述的间隙55，这种变形是可能的。

因此，如图26和图27中更具体示出的，所述肋203b的远端面205形成公联接件200的接合部，而所述齿304的内表面308形成锁定构件300的接合部。为了使这种变形更容易，所述齿304的内表面308也可以是锥形的。

使用者向远侧推动公联接件200，直到轴环220的裙部222与母联接件100的近侧面接触。在该位置，如图21中所示，肋203的端面205基本与母联接件100的远侧壁105的近侧面120在同一横向平面内，但当它们面向环形凹槽109时，肋203的端面205不与所述近侧面120接触。此外，肋203的近端面204基本与母联接件100的近侧壁104的远侧面121在同一横向平面内。肋203、203a、203b不再位于凹口103、110中，因此不阻止公联接件200绕轴线102旋转。此外，齿304的内表面308与肋203b的外表面接触，并且狭缝314基本与横杆230在同一横向平面内。

然后，使用者能够根据图22中所示的箭头A使公联接件200在母联接件100内绕轴线102转动。结果，横杆230转动，直到横杆230面向锁定构件300的狭缝314。然后，齿304的近侧部分和远侧部分不再与肋203b接触，而是面向横杆230的近侧和远侧上的凹陷区域。锁定构件300因此弹性地返回到其无应力状态，并且横杆230被容纳在狭缝314中。

在该位置，如图22和23中所示，齿304位于肋203a与203b之间。肋203a和203b的径向侧面206形成公联接件200的锁定部，并且与齿304的侧面306、307配合，所述齿304的侧面306、307形成锁定构件300的锁定部。然后，公联接件200被安装并锁定在母联接件100中。

因此，在该安装和锁定位置，锁定构件300防止公联接件200相对于母联接件100绕轴线102旋转。此外，肋203、203a、203b的近端面204不再面向凹口103、110，而是与母联接件100的近侧壁104的远侧面121接触(图22中未示出)。结果，由于这种邻接，除非公联接件200预先反向旋转(由于锁定构件300，这种情况不会意外发生)，否则公联接件200不能被从母联接件100向近侧拉出。

此外，在该位置，轴环220允许防止非期望的物质进入公-母连接器50。

当需要更换过滤器元件20时，公联接件200必须从母联接件100中脱离。

为此，使用者首先将公联接件200向远侧推入母联接件100内。因为内环形肩部109(它为公联接件200从图23的位置的进一步插入提供了空间)并且因为轴环220(它被构造成弹性地变形，如图24所示)，所以这是可能的。

由于杆230的锥形远端面231和由所述锁定构件的狭缝314形成的锥形远侧表面315之间的配合，这导致齿304径向向外移动。这种配合在图24中被示出。换句话说，锁定构件300朝向其受应力状态弹性变形，使得径向尺寸r301增大(见图25)。如前所述，由于间隙55，所以这种变形是可能的。因此，锥形面231、315分别形成公联接件200和锁定构件300的脱离部。

然后，每个齿304的内表面308与横杆230的外表面接触，这意味着齿304不再能阻止公联接件200绕轴线102的旋转。

然后，使用者能够根据图25中所示的箭头B(即，在与箭头A相反的方向上)使公联接件200绕轴线102转动，直到肋203a、203b和横杆230能够朝向近侧方向P进入较大凹口110。然后，如图26和图27中所示，使用者能够向近侧拉动公联接件200，以便使公联接件200从母联接件100中脱离。

从上文可知，由于所述锥形表面，公联接件200相对于母联接件100的接合/脱离是自动的，并且不需要使用者操纵该锁定构件300。如图29-图34中所示，由于锁定构件300对于使用者来说可能是不可接近的(特别是当该锁定构件300被容纳在盖子7的套筒30中时)，所以这种构造更加值得关注。

由于公联接件200从母联接件100中脱离需要首先推动动作，然后需要旋转移动，多以就意外断开而言，第二实施例的公-母连接器50更稳健。

现在参考图29-图34，图29-图34示出了过滤器元件20的第一端板25和固定地固连到第一端板25的母联接件100的几种实施方式，公联接件200安装并锁定在母联接件100中。

如这些图中所示，母联接件100包括内密封元件36和外密封元件37，该内密封元件36用于提供与公联接件200的密封，该外密封元件37用于提供与壳体2的密封，例如与盖子7的套筒30的内表面的密封。密封元件能够包括一个或多个环形垫圈。

在所述图中，母联接件100安装在壳体2的第二端口12处，该端口12与液体过滤装置1同轴，并且位于壳体2的顶部部分中。当公联接件200在盖子7打开之前从母联接件100脱离时，这种示例性部署允许容易地将空气从壳体2中清除。

关于第一端口11，它能够位于周壁5中(例如靠近底壁4(图29))、在盖子7中(图31)或在底壁4中(图33)。

因此，鉴于每次更换过滤器元件时、公-母连接器的薄弱部分(即母联接件)都会被更换，所以本发明提供了一种具有良好密封性能的液体过滤装置，这种密封性能能够随着时间的推移得到保证。由于本发明提供了该公-母连接器的自动锁定和解锁，所以这一优点是在不损害易安装性的情况下实现的。

应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可以进行许多修改和变型。

Claims (26)

1.一种过滤器元件，包括：

-过滤器介质(21)，所述过滤器介质(21)具有轴线并形成大致轴向地延伸的通道(22)；

-第一端板(25)和第二端板(26)，每个端板都覆盖所述过滤器介质(21)的一个轴向端并且密封地安装在所述轴向端上，所述第一端板(25)具有与所述通道(22)流体连通的开口(27)；

由此，待过滤的液体能够穿过所述过滤器介质(21)流向所述通道(22)并穿过所述开口(27)流出所述过滤器元件(20)，或者反向地流动，

其特征在于，所述过滤器元件(20)还包括：

-突起，所述突起被固定地固连到所述第一端板(25)并从所述第一端板(25)向外延伸，所述突起是大致管状的并具有与所述第一端板的所述开口(27)流体连通的通孔(101)，所述突起形成公-母连接器(50)的母联接件(100)；

-锁定构件(300)，所述锁定构件(300)能够将所述公-母连接器(50)的公联接件(200)以可释放方式锁定在所述母联接件(100)中。

2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)包括以下项中的至少一个：

-接合部(308)，所述接合部(308)被设计成当使用者将所述公联接件(200)插入在所述母联接件(100)中时与所述公联接件(200)的接合部(205)接触；

-锁定部(306)，所述锁定部(306)被设计成当所述公联接件(200)安装并锁定在所述母联接件(100)中时与所述公联接件(200)的锁定部(206)接触；

-脱离部(307、315)，所述脱离部(307，315)被设计成当使用者将所述公联接件(200)从所述母联接件(100)脱离时与所述公联接件(200)的脱离部(207、231)接触。

3.根据权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)的所述接合部(308)和/或所述脱离部(307、315)包括锥形表面，所述锥形表面被布置成允许所述公联接件(200)的自动接合/脱离而不需要使用者操纵所述锁定构件(300)。

4.根据权利要求3所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)包括各具有锥形表面的接合部(308)和脱离部(307、315)，并且，所述接合部的所述锥形表面和所述脱离部的所述锥形表面具有不同的定向。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)包括至少一个齿(304)，所述至少一个齿(304)朝向所述母联接件的所述通孔(101)的轴线(102)延伸，所述齿(304)包括所述接合部(308)、所述锁定部(306)和所述脱离部(307、315)中的至少一个。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)是不同于所述母联接件(100)并且安装在所述母联接件(100)中的零件。

7.根据权利要求6所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)是可弹性变形的构件，所述锁定构件能够处于无应力状态，在所述无应力状态下，所述锁定构件能够将所述公联接件(200)锁定在所述母联接件(100)中，并且所述锁定构件能够朝向受应力状态弹性变形，在所述受应力状态下，所述锁定构件不阻止所述公联接件(200)从所述母联接件(100)中脱离。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)包括可变形环(301)，所述可变形环(301)被设计成使得所述可变形环(31)的一个横向尺寸(r301)能够随着所述公联接件(200)穿过所述可变形环(301)而增加。

9.根据权利要求6至8中的任一项以及权利要求2所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定部(306)基本在与所述母联接件的所述通孔(101)的轴线(102)平行的平面内延伸，以防止所述公联接件(200)相对于所述母联接件(100)绕所述轴线(102)旋转，并且，所述母联接件(100)包括基本位于与所述轴线(102)正交的平面内的邻接部(121)，所述邻接部(121)被设计成当所述公联接件(200)安装在所述母联接件(100)中时与所述公联接件(200)的一部分(204)接触，以防止所述公联接件(200)轴向移动出所述母联接件(100)。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述母联接件(100)包括两个径向壁(104、105)，所述两个径向壁(104、105)与所述母联接件的所述通孔(101)的轴线(102)正交，并且所述两个径向壁(104、105)沿着所述轴线(102)间隔开，最外侧的径向壁(104)包括至少一个径向凹口(103、110)，所述至少一个径向凹口(103、110)用于接纳所述公联接件(200)的至少一个肋(203、203a、203b)，所述径向壁(104)的至少一部分与形成邻接部的凹口(103、110)相邻，该邻接部被设计成防止所述公联接件(200)轴向移动出所述母联接件(100)。

11.根据权利要求10所述的过滤器元件，其特征在于，所述母联接件(100)包括数个凹口，至少一个凹口(110)具有比其它凹口(103)更大的周向尺寸(d110)，以使所述公联接件(200)能够相对于所述母联接件(100)绕所述母联接件的所述通孔(101)的轴线(102)有限旋转。

12.根据从属于权利要求6时的权利要求10或权利要求11所述的过滤器元件，其特征在于，所述锁定构件(300)安装在所述径向壁(104、105)之间，并且，在所述母联接件(100)中在所述径向壁(104、105)之间设置有至少一个径向腔，用于接纳所述锁定构件(300)的一部分并允许所述锁定构件(300)的径向变形。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述母联接件(100)与所述第一端板(25)一体地形成。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述母联接件(100)包括内密封元件(36)和外密封元件(37)，所述内密封元件(36)用于提供与所述公联接件(200)的密封，所述外密封元件(37)用于提供与接纳所述过滤器元件(20)的壳体(2)的密封。

15.根据权利要求1至14中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器元件还包括公联接件(200)，所述公联接件(200)被构造成接合在所述母联接件(100)的所述通孔(101)中，并且旨在连接到管道(51)。

16.根据权利要求15所述的过滤器元件，其特征在于，所述公联接件(200)包括以下项中的至少一个：

-接合部(205)，所述接合部(205)被设计成当使用者将所述公联接件(200)插入在所述母联接件(100)中时与所述锁定构件(300)的接合部(308)接触；

-锁定部(206)，所述锁定部(206)被设计成当所述公联接件(200)安装并锁定在所述母联接件(100)中时与所述锁定构件(300)的锁定部(306)接触；

-脱离部(207、231)，所述脱离部(207、231)被设计成当使用者将所述公联接件(200)从所述母联接件(100)脱离时与所述锁定构件(300)的脱离部(307、315)接触。

17.根据权利要求16所述的过滤器元件，其特征在于，所述公联接件(200)的所述接合部(205)和/或所述脱离部(207、231)包括锥形表面，所述锥形表面被布置成允许所述公联接件(200)的自动接合/脱离而不需要使用者操纵所述锁定构件(300)。

18.根据权利要求17所述的过滤器元件，其特征在于，所述公联接件(200)包括接合部(205)和脱离部(207、231)二者，所述接合部(205)和脱离部(207，231)均具有锥形表面，并且，所述接合部的所述锥形表面和所述脱离部的所述锥形表面具有不同的定向。

19.根据权利要求15至18中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述公联接件(200)包括轴向地延伸并向外突出的至少一个肋(203、203a、203b)，所述肋被设计成插入在所述母联接件(100)的至少一个径向凹口(103、110)中。

20.根据从属于权利要求10时的权利要求19所述的过滤器元件其特征在于，当所述公联接件(200)安装并锁定在所述母联接件(100)中时，所述至少一个肋(203、203a、203b)位于所述母联接件(100)的所述径向壁(104、105)之间并且与形成在所述最外侧的径向壁(104)上的所述邻接部(121)接触。

21.根据从属于权利要求11时的权利要求20所述的过滤器元件，其特征在于，所述公联接件(200)还包括旋转止挡件(210)，所述旋转止挡件(210)被构造成：当所述公联接件(200)安装并锁定在所述母联接件(100)中时，所述旋转止挡件(210)被接合在具有所述更大的周向尺寸(d110)的所述凹口(110)中。

22.根据权利要求15至23中的任一项所述的过滤器元件，其特征在于，所述公联接件(200)包括轴环(220)，所述轴环(220)被布置成当所述公联接件(200)安装并锁定在所述母联接件(100)中时与所述母联接件(100)的自由轴向端接触。

23.根据权利要求22所述的过滤器元件，其特征在于，当所述公联接件(200)在所述母联接件(100)内被从锁定位置进一步推动时，所述轴环(220)能够弹性变形。

24.一种液体过滤装置，包括：

-壳体(2)，所述壳体(2)包括：(i)外壳(3)，所述外壳(3)具有底壁(4)、周壁(5)以及与所述底壁(4)相反的敞口轴向端(6)；以及(ii)盖子(7)，所述盖子(7)在所述外壳(3)的所述敞口轴向端(6)处以可拆卸方式固连到所述外壳(3)；

-根据前述权利要求中的任一项所述的过滤器元件(20)，所述过滤器元件(20)安装在所述壳体(2)中；

在所述壳体(2)中布置有入口和出口(11、12)，分别用于待过滤的液体和已过滤的液体，所述入口和所述出口中的一个与所述母联接件(100)的所述通孔(101)流体连通。

25.根据权利要求24所述的液体过滤装置，其特征在于，所述盖子(7)包括套筒(30)，所述套筒(30)具有与所述过滤器元件(20)相同的轴线并向外突出，所述套筒(30)朝向所述过滤器介质(21)的所述通道(22)和所述液体过滤装置(1)的外部敞口，所述过滤器元件(20)的所述母联接件(100)被容纳在所述套筒(30)中。

26.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求24或25中的任一项所述的液体过滤装置(1)，所述液体过滤装置(1)被设计成过滤液体，例如燃料或油。