快速更換濾油器的製作方法

2023-11-30 04:25:26 1

本發明涉及用於內燃機的潤滑系統，更具體地涉及用於割草設備和越野車輛上的內燃機的快速更換濾油器。

背景技術：

用於割草設備和越野車輛上的內燃機的發動機機油的更換典型地需要移除排放塞並將用過的油排放到集油槽中、將油轉移到另一容器以用於處理或回收利用、以及移除和更換濾油器。每個步驟都可能導致溢油和清理，也可能需要處理空的油容器。由於這些困難，一些割草設備或越野車輛的所有者可能不會根據需要經常更換發動機油。

需要一種用於小型內燃機的快速更換濾油器，其不需要移除排放塞或使用集油槽，不需要另外的容器用於處理或回收利用，並且不需要用於移除和更換濾油器的工具。需要這樣一種快速更換濾油器，其最大限度地減少或消除溢油和清理，並且不需要處理空的油容器。需要這樣一種快速更換濾油器，其簡化並加快由割草設備或越野車輛的所有者進行的油的更換。

技術實現要素：

快速更換濾油器包括過濾器筒和附接到過濾器筒上的用於安裝在內燃機上的過濾器基座。止回閥可以定位在過濾器基座中，當過濾器筒和過濾器基座從發動機移除時，止回閥關閉來自過濾器筒的出油通道。當從發動機移除時，過濾器筒可保持所需發動機油供給量的至少約三分之一。

快速更換濾油器不需要移除排放塞或使用集油槽，不需要另外的容器來處理或回收利用，並且不需要用於移除和更換濾油器的工具。快速更換濾油器還可以最大限度地減少或消除溢油和清理，並且不需要處理空的油容器。快速更換濾油器簡化了由割草設備或越野車輛的所有者進行的油的更換。

附圖說明

圖1是根據本發明的第一實施例的快速更換濾油器的側剖視圖，其中過濾器筒和基座從發動機適配器移除。

圖2是根據本發明的第一實施例的快速更換濾油器的側剖視圖，其中過濾器筒和基座安裝在發動機適配器上。

圖3是根據本發明第一實施例的包括過濾器筒和基座、發動機適配器和插裝閥的快速更換濾油器的透視圖。

圖4是根據本發明的第二實施例的快速更換濾油器的側剖視圖，其中過濾器筒和基座從發動機適配器移除。

圖5是根據本發明的第二實施例的快速更換濾油器的側剖視圖，其中過濾器筒和基座安裝在發動機適配器上。

圖6是根據本發明第二實施例的包括過濾器筒和基座、發動機適配器和插裝閥的快速更換濾油器的透視圖。

具體實施方式

圖1-3示出了快速更換濾油器100的第一實施例。快速更換濾油器可以用在諸如草坪拖拉機或零轉身割草機的割草設備或者諸如小型拖拉機的越野設備、全地形車輛或多用途車輛的內燃機上。快速更換濾油器100可以包括包含過濾器元件104的過濾器筒102，以及連接到過濾器筒的過濾器基座106。快速更換濾油器和基座可以安裝在安裝到發動機的發動機適配器108或者作為發動機缸體的一部分的發動機適配器上並從安裝到發動機的發動機適配器108或者作為發動機缸體的一部分的發動機適配器上移除。當過濾器筒和基座從發動機適配器移除時，過濾器筒可以保持至少約20液盎司或至少約三分之一的指定的發動機油體積。

在一個實施例中，快速更換濾油器可以包括固定在一起的過濾器筒和基座，使得它們可以在不使用工具的情況下作為一個單元安裝在發動機適配器上或從發動機適配器移除。過濾器基座可以具有入口和出口密封件和/或閥，在安裝在發動機適配器上時入口和出口密封件和/或閥打開以允許油進入和離開過濾器筒，如圖2所示。在從發動機適配器移除時入口和出口密封件和/或閥關閉以防止油進入或離開過濾器筒，如圖1所示。在過濾器筒和基座被移除之後，另一個過濾器筒和基座可以安裝在發動機適配器上，其中該另一個過濾器筒和基座包含至少約為指定發動機油體積的三分之一的替換油體積。

在第一實施例中，過濾器筒102可以是具有第一端110和第二端112的大致圓柱形中空結構。過濾器筒的第一端可以是封閉的，並且第二端可以固定到過濾器基座106。過濾器筒可以包圍和容納過濾器元件104。過濾器元件可以是套筒形紙過濾器或其他介質過濾器，並且可以在一端由過濾器元件支撐件114支撐。過濾器元件支撐件可以包括連接到在過濾器基座中的出油開口118的支撐管116。油可以通過從過濾器元件的外部到內部流過過濾器元件而被過濾，並且過濾後的油可以通過支撐管離開過濾器元件。支撐管116可以延伸到過濾器元件中，並且優選地可以具有大於過濾器元件的長度的大約一半的長度。支撐管可以確保過濾器筒中的指定油位，例如所需發動機油體積的至少大約三分之一，因為油位必須在其可以離開過濾器筒之前達到支撐管的頂部。過濾器元件可以在頂端通過端蓋120關閉。過濾器元件還可以具有旁通閥或安全閥122。旁通閥可以被彈簧124偏壓到關閉位置，並且如果在過濾器元件內部存在例如12psi的表示過濾器元件被堵塞的高壓時打開。旁通閥可以定位在端蓋120中的開口126中。

在第一實施例中，過濾器基座106可以包括具有第一端130和第二端132的保護凸緣128。保護凸緣可以延伸經過過濾器筒的第二端，並且可以覆蓋過濾器筒的外周邊，並且可以用粘合劑或其它方法固定和密封到過濾器筒。保護凸緣還可以允許過濾器筒和基座不需要工具容易地安裝到發動機適配器並從發動機適配器移除，並且可以延伸經過並覆蓋發動機適配器的第一端的外周。例如，保護凸緣的第二端可以包括一個或多個保持結構196和彈簧，所述一個或多個保持結構196在如圖2所示安裝時將過濾器筒和基座鎖定到發動機適配器。彈簧133可接合發動機適配器上的肩部135以幫助將其固定到發動機適配器。

在第一實施例中，過濾器基座106可包括壓力響應止回閥134，其可以如圖1所示被偏壓到關閉或密封位置。因此，當過濾器筒和基座從發動機適配器移除時，止回閥可被偏壓到關閉位置以將油限制在過濾器筒內，並且防止過濾器筒中的油通過在過濾器基座中的油出口開口118離開或洩漏出。例如，止回閥可以包括與閥殼體138中的閥座密封的球136和定位在閥殼體中的位於球和保持器142之間的彈簧140，所述彈簧將止回閥球朝向關閉或密封位置偏壓。閥殼體可具有外圓柱形表面144，外圓柱形表面144可接合發動機適配器中的至少一個出口表面密封件，優選地為定位在槽148中的徑向o形環密封件146。如圖2所示，當過濾器筒和基座安裝在發動機適配器上時，止回閥可響應於過濾器元件內部的油壓力打開，允許油通過支撐管116離開過濾器筒並進入發動機適配器中的出油通道180。例如，止回閥可響應於超過約3psi、基本上低於指定油壓的油壓而打開。

在第一實施例中，過濾器基座106可以包括壓力響應回流密封件152，其定位在過濾器基座內部，位於通過入口表面154的入口開口156的上方。例如，回流密封件可以是允許油進入過濾器筒而不從中出去的柔性環形橡膠密封件。如圖2所示，回流密封件可以打開以允許來自在發動機適配器中的進油通道178的油流過過濾器基座中的入口開口156並且進入過濾器元件外的過濾器筒中。如圖1所示，當從發動機適配器移除時，回流密封件可以被關閉以防止油通過入口開口離開過濾器濾筒。

在第一實施例中，快速更換油過濾器100可以包括安裝到鄰近儲油槽的發動機缸體的發動機適配器108。發動機適配器可具有與發動機缸體上的標準旋入式濾油器基座密封的發動機安裝表面168。例如，發動機適配器的發動機安裝表面可以包括定位在位於發動機安裝表面的表面中的凹槽174中的o形環172。為了將發動機適配器附接和固定到發動機缸體，插裝閥182可以插入穿過發動機適配器並且螺紋連接到發動機缸體的發動機安裝表面中的開口。替代地，發動機適配器可以不附接和固定到發動機缸體，而是可以整體鑄造或形成為發動機缸體本身的一部分。

在第一實施例中，發動機適配器可包括可安裝過濾器基座的過濾器基座安裝腔176。過濾器基座安裝腔可以具有一個或多個內部臺階，其可以接收和接合過濾器基座。發動機適配器可以具有一個或多個進油通道178和可以通向過濾器基座安裝腔的出油通道180。o形環密封件146可設置在過濾器基座安裝腔中的凹槽148中以提供與止回閥殼體144的密封。0形環密封件160、162可設置在凹槽164、166中以臨近進油通道與過濾器基座密封。或者，可以在發動機適配器的過濾器基座安裝腔中設置一個或多個面密封件，以與過濾器基座密封。

在第一實施例中，發動機適配器可以包括過濾器保持結構。例如，發動機適配器可以具有帶保持槽194的圓柱形外主體192，該保持槽可以由從過濾器基座的保護凸緣徑向向內延伸的突起196接合。優選地，每個保持槽194可以圍繞發動機適配器的圓周延伸不超過約45度。通過將過濾器基座旋轉不超過約45度(即，四分之一圈)，使得發動機適配器中的o形環密封件可以與過濾器基座密封接合，過濾器筒和基座可以在不使用工具的情況下安裝在發動機適配器上。在安裝期間，彈簧133可以壓靠在肩部135上。或者，發動機適配器和過濾器基座可以使用便於在沒有工具的情況下手動安裝和拆卸的其他機械保持結構。例如，過濾器基座可以包括保持在發動機適配器中的槽或通道中的一個或多個向外延伸的結構。

在第一實施例中，發動機適配器108可以包括在發動機安裝表面和過濾器基座安裝腔之間的一個或多個進油通道178。發動機適配器還可以具有在發動機安裝表面和過濾器基座安裝腔之間的出油通道180。圖2示出了當安裝時通過快速更換過濾器的油的流動。如圖2所示，當過濾器筒和基座安裝在發動機適配器上時，來自發動機機油箱的油可以進入發動機適配器中的進油通道178，通過入口開口156並經過回流密封件152進入到過濾器元件外部的過濾器筒中。油可以通過經過過濾器元件而被過濾，然後從過濾器元件的內部流入支撐管116，經過止回閥134，並且通過發動機適配器中的出油通道180返回到發動機機油箱。

在第一實施例中，快速更換濾油器100可包括插裝閥182，插裝閥182可延伸穿過發動機適配器中的出油通道180。插裝閥可以是螺紋的，以接合出油通道180和發動機安裝表面中的開口。插裝閥可以具有連接到徑向通道186的縱向通道184。插裝閥可以充分旋轉以使其從完全插入位置縮回。o形環密封件188可以設置在凹槽189中，以防止從出油通道的洩漏。

圖4-6示出了快速更換濾油器200的第二實施例，其包括容納過濾器元件204的過濾器筒202、附接到過濾器筒的過濾器基座206和可以安裝到發動機的發動機適配器208。過濾器筒可具有當過濾器筒和基座離開發動機適配器時足以保持所需發動機油供給量的至少約三分之一的內部容積，如圖4所示。過濾器筒和過濾器基座可以固定在一起，並且可以作為一個單元在不使用工具的情況下安裝到發動機適配器和從發動機適配器移除。快速更換濾油器可以包括當過濾器筒和基座從發動機適配器移除時防止油洩漏的密封件和/或閥。然後，包含基本上相同體積的替換油的另一個過濾器筒和基座可以安裝在發動機適配器上。

在第二實施例中，過濾器筒202可以是具有第一端210和第二端212的大致圓柱形中空結構。過濾器筒的第一端可以是封閉的，並且第二端可以固定到過濾器基座206。過濾器筒可以包圍和容納過濾器元件204。過濾器元件可以是套筒形的紙(或其他介質)過濾器，並且可以由過濾器元件支撐件236在一端支撐。過濾器元件支撐件可以包括連接到在過濾器基座中的開口239的支撐管238。過濾器元件可以在上端用端蓋241封閉。過濾器元件還可以具有旁通閥或安全閥226。旁通閥可以被彈簧228偏壓到關閉位置，並且如果在過濾器元件中存在表示過濾器元件被堵塞的例如12psi的高壓時打開。

在第二實施例中，過濾器基座206可包括出油管2m，出油管2m具有位於過濾器元件內部的第一端或上端216以及位於過濾器筒的開口239處或鄰近過濾器筒的開口239的第二端或下端218。出油管214可以延伸穿過支撐管238並且延伸到過濾器元件中，並且優選地可以具有大於過濾器元件的長度的大約一半的長度。出油管214可以確保過濾器筒中的規定的油位，例如所需的發動機油容積的至少大約三分之一，因為油位在其可以離開過濾器筒之前必須達到出油管的頂部。止回閥220可以由彈簧222偏壓以關閉出油管214的第一端或上端。如圖4所示，當過濾器筒和基座從發動機適配器移除時，止回閥關閉出油管214的第一端或上端以將油限制在筒內。如圖5所示，當過濾器筒和基座安裝在發動機適配器上時，從發動機適配器延伸的立管242可將止回閥向上推動並離開出油管214的第二端或上端。打開出油管的第二端或上端，被過濾的油可從過濾器筒流出到出油通道264中。

在第二實施例中，過濾器基座206可以包括具有第一端232的保護凸緣230，該第一端232可以延伸經過過濾器筒的第二端並覆蓋過濾器筒的外周邊，並且可以用粘合劑或其他裝置固定和密封到過濾器筒。保護凸緣的第二端234可以延伸經過發動機適配器的第一端，可以安裝在發動機適配器上和從發動機適配器移除，並且可以具有一個或多個保持結構，以在過濾器筒和基座安裝時將過濾器筒和基座鎖定到發動機適配器。

在第二實施例中，發動機適配器208可以包括在發動機安裝表面290和過濾器基座安裝腔262之間的一個或多個進油通道260。發動機適配器可以包括從發動機安裝表面延伸穿過立管242的出油通道264。出油通道可以居中地定位在發動機適配器中，並且入口通道可以從出油通道徑向向外間隔開。圖5示出了當安裝快速更換過濾器時的油的流動。如圖5所示，當過濾器筒和基座安裝在發動機適配器上時，來自發動機機油箱的油可以進入發動機適配器中的進油通道260，通過入口開口256並經過回流密封件252，並進入過濾器元件外部的過濾器筒。穿過過濾元件而被過濾的油可以進入立管242中的出油通道264，並且繼續通過發動機適配器中的出油通道返回到發動機機油箱。

在第二實施例中，回流密封件252可定位在過濾器基座內部具有入口開口256的入口表面254上。回流密封件可以是柔性環形橡膠密封件，其允許來自發動機適配器中的入口通道260的油流動通過過濾器基座中的入口開口256並且進入過濾器元件外的過濾器筒中，並且可以防止油通過入口開口離開過濾器筒。

在第二實施例中，快速更換濾油器200可以包括固定到發動機的發動機適配器208。發動機適配器可具有與發動機上的標準旋入式濾油器基座密封的發動機安裝表面290。例如，發動機適配器的發動機安裝表面可以包括定位在位於發動機安裝表面的表面中的凹槽274中的o形環272。為了將發動機適配器附接和固定到發動機缸體，插裝閥282可以插入穿過發動機適配器並且螺紋連接到發動機缸體的發動機安裝表面中的開口。或者，發動機適配器可以不附接和固定到發動機缸體，而是可以整體鑄造或形成為發動機缸體本身的一部分。

在第二實施例中，發動機適配器可以包括過濾器基座安裝腔262，過濾器基座可以定位在該過濾器基座安裝腔處。o形環密封件可設置在凹槽中以鄰近入油通道與過濾器基座密封。或者，可以在發動機適配器的過濾器底座安裝腔中設置一個或多個面密封件，以與過濾器基座密封。

在第二實施例中，發動機適配器可以包括過濾器保持結構。例如，發動機適配器可以具有帶有狹槽294的圓柱形外主體292，該狹槽294可以由過濾器基座的保護凸緣中的突起296接合。優選地，每個保持狹槽294可以圍繞過濾器基座的圓周延伸不超過約45度。彈簧235可以定位在過濾器基座上並且可以接合發動機適配器上的肩部237。通過壓縮彈簧同時使過濾器基座旋轉不超過約45度(即，四分之一圈)，使得發動機適配器中的o形環密封件與過濾器基座密封接合，過濾器筒和基座可完全接合到發動機適配器。發動機適配器和過濾器底座還可以使用提供快速和容易的安裝和移除的其它機械保持結構。

在第二實施例中，快速更換濾油器200可以包括插裝閥282，其可以打開和關閉發動機適配器中的出油通道264。插裝閥可以選擇性地用於密封和防止油通過發動機適配器離開發動機。插裝閥可以具有縱向通道284和徑向通道286。插裝閥可以螺紋連接到出油通道264，並且可以充分旋轉以使其從完全插入位置縮回以阻塞徑向通道。為了密封流過插裝閥的油，o形環密封件288可以設置在徑向通道的每一側上的凹槽289中。

已經描述了優選實施例，顯然在不脫離如所附權利要求中限定的本發明的範圍的情況下可以進行各種修改。