空气过滤器组件和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN98810250.1

申请日:

1998.09.09

公开号:

CN1279743A

公开日:

2001.01.10

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效申请日:1998.9.9|||公开

IPC分类号:

F02M35/02

主分类号:

F02M35/02

申请人:

唐纳森公司;

发明人:

P·R·库隆福

地址:

美国明尼苏达州

优先权:

1997.09.12 US 08/928,684; 1998.09.03 US 09/146,291

专利代理机构:

上海专利商标事务所

代理人:

顾峻峰

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内容摘要

本发明提供了一种具有一本体构件和一可拆卸盖子的空气过滤器组件。该组件包括一用于在盖子和本体构件之间进行锁合的锁定组件(97—98)。较佳的锁定组件是可旋转驱动的锁定组件,通过使盖子与本体构件作一定量的相对转动,就可以使该锁定组件锁定(图10)或脱开(图11)。

权利要求书

1: 1.一种空气过滤器组件,包括: (a)一本体构件和一可拆卸的盖子;以及 (b)一旋转驱动的锁定组件,它具有一第一非锁定方位和一第二锁定方位; (ⅰ)当所述锁定组件处于所述第一非锁定方位时,所述盖子与所述本体构 件分离; (ⅱ)当所述锁定组件处于所述锁定方位时,所述盖子固定于所述本体构 件; (ⅲ)所述旋转驱动的锁定组件包括多个支座; (A)每个所述支座均具有一前凸轮面,其相对于锁定过程中的转动方向的 取角是在10°-60°的范围内。 2.一种空气过滤器组件,包括: (a)一本体构件和一可拆卸的盖子;以及 (b)一旋转驱动的锁定组件,它具有一第一非锁定方位和一第二锁定方位; (ⅰ)当所述锁定组件处于所述第一非锁定方位时,所述盖子可与所述本体 构件分离; (ⅱ)当所述锁定组件处于所述锁定方位时,所述盖子固定于所述本体构 件; (ⅲ)所述旋转驱动的锁定组件包括多个p形的支座。 3.一种空气过滤器组件,包括: (a)一包括一本体构件和一可拆卸盖子的壳体; (ⅰ)所述盖子上包括一滑动安装部;所述滑动安装部可限定一锁合指安装 槽 (b)一旋转驱动的锁定组件,它具有一第一非锁定方位和一第二锁定方位 (ⅰ)所述旋转驱动的锁定组件是这样构造和布置的,即,通过使所述盖子 相对于所述本体构件转动,就可以使锁定组件在所述非锁定方位和所述锁定方 位之间作有选择的移动;以及 (c)一可滑动地安装在所述滑动安装部的所述滑动槽内的锁合指;当所述 旋转驱动的锁定组件处于所述第二锁定方位时,所述锁合指可在一锁合位置和 一释放位置之间有选择地滑动; (ⅰ)当所述锁合指有选择地滑动至所述锁合位置时,其位置可以阻挡所述 盖子相对于所述本体构件从所述锁定方位转动至所述非锁定方位;以及 (ⅱ)当所述锁合指有选择地滑动至所述释放位置时,其位置可允许所述盖 子相对于所述本体构件在所述锁定方位和所述非锁定方位之间转动。 4.如权利要求1-3中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述本体构件包括一侧壁和一端壁; (ⅰ)所述本体构件可限定一敞开的空气过滤器内侧空间和一空气流入口; (ⅱ)所述侧壁可限定一用于有选择地插入和取出一空气过滤元件的敞开 端; (ⅲ)所述本体构件包括一大致为圆柱形的盖子接合面;以及 (b)所述盖子包括一大致为圆柱形的本体构件接合面; (ⅰ)在所述锁定组件于所述锁定和非锁定方位之间作有选择地移动的过程 中,所述盖子可以相对于所述圆柱形的本体构件接合面作有选择的旋转滑动。 5.如权利要求3所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述旋转驱动的锁定组件包括:一支座配置,它包括位于所述盖子和 所述本体构件之一上的多个支座;以及一插脚配置,它包括位于所述盖子和所 述本体构件之一上的多个插脚。 6.如权利要求1和2中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述旋转驱动的锁定组件包括一插脚配置,该插脚配置包括位于所述 盖子和本体构件之一上的多个插脚; (ⅰ)当所述锁定组件处于所述第二锁定方位时,借助所述支座配置与所述 插脚配置之间的转动配合,就可以将所述盖子构件固定到所述本体构件上。 7.如权利要求
2: 5和6中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在 于: (a)每个所述支座包括一前表面和一与其相对的后表面; (ⅰ)每个所述支座均定位成这样,即,当所述盖子相对于所述本体构件朝 着所述锁定方位移动转动时: (A)每个支座的所述前表面都位于每个支座的朝着发生转动的那一侧; (ⅰ)所述前表面包括一凹部,它相对于所述盖子的转动方向,即盖子在所 述锁定组件转动以在所述非锁定和锁定方位之间移动的过程中的转动方向,成 一斜角。 8.如权利要求7所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)每个支座的后表面均包括一不平行于该支座前表面凹部的部分,该部 分也相对于所述转动方向成一斜角。 9.如权利要求7和8中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)每个支座的后表面的一部分相对于所述转动方向成斜角地延伸。 10.如权利要求5和6中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述插脚配置和所述支座配置都是这样定位的,即,当所述锁定组件 处于所述锁定方位时,所有插脚和支座都至少位于所述本体构件的一部分和所 述盖子的一部分的其中之一的下面,在直接位于插脚和支座上面的壳体上没有 孔。 11.如权利要求1和5中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)每个支座均具有一非矩形的外周。 12.如权利要求5、6和10所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)每个插脚均包括一香蕉形部分。 13.如权利要求1、2和5-12中任一项所述的空气过滤器组件,其特征 在于: (a)每个支座都是p形的,它具有一大致垂直于所述盖子在锁定过程中相 对于所述本体构件的转动方向的尾部。 14.如权利要求1、2和5-13中任一项所述的空气过滤器组件,其特征 在于: (a)每个支座均限定了一至少为130mm 2 的外周面积。 15.如权利要求14所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)每个支座均限定了一至少为50mm 2 的中心凹部。 16.如权利要求5、6、10和12中任一项所述的空气过滤器组件,其特征 在于: (a)所述盖子是其上模制有所述各插脚的模制塑料构件;以及 (b)所述本体构件是其上模制有所述各支座的模制塑料结构。 17.如权利要求16所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)在所述盖子上模制有至少10个插脚;以及 (b)在所述本体构件上模制有至少10个支座。 18.如权利要求1、2和5-17中任一项所述的空气过滤器组件,其特征 在于: (a)每个支座均与所述本体构件的敞开边缘间隔至少10mm。 19.如权利要求1-18中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述本体构件包括一其上具有一内凸阶的外端;以及 (b)所述盖子包括一内槽,当把所述盖子以覆盖的方式安装于所述本体构 件时,该内槽可接纳所述本体构件的一个边缘。 20.如权利要求19所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述本体构件的内凸阶和所述盖子内槽的尺寸和构造是这样的,即, 当把所述盖子以覆盖的方式安装于所述本体构件时,所述本体构件的所述边缘 至少伸入所述槽3mm。 21.如权利要求20所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述槽是定位成使其敞开边缘与所述盖子的敞开端的距离至少有 25mm。 22.如权利要求20所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)所述槽是定位成使其敞开边缘与所述盖子的敞开端的距离至少有 40mm。 23.如权利要求6所述的空气过滤器组件,包括: (a)一可在所述锁合和释放位置之间有选择地定位的可动锁合指; (ⅰ)当所述锁合指处于所述锁合位置时,可以将一选定的支座固定在锁合 指的一部分和一选定的插脚构件之间,以防止所述盖子相对于本体构件转动; 以及 (ⅱ)当所述锁合指处于所述释放位置时,可以释放一选定的支座,以允许 所述盖子相对于所述本体构件转动。 24.如权利要求23所述的空气过滤器组件,包括: (a)一位于所述盖子上的滑动安装部; (ⅰ)所述锁合指可滑动地安装在所述滑动安装部内,以便在所述锁合和释 放位置之间作有选择的移动。 25.如权利要求
3: 23和24中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在 于: (a)所述锁合指上包括一第一柔性延伸部,它取向为可以对滑动安装在所 述滑动安装部内的所述锁合指加以保持。 26.如权利要求25所述的空气过滤器组件,其特征在于: (a)每个所述支座均包括一前表面和一与其相对的后表面; (ⅰ)每个支座均定位成这样,即,当所述盖子相对于所述本体构件朝着所 述锁定方位转动时,每个支座的所述前表面都位于每个支座的朝着转动方向的 那一侧,所述后表面位于与转动方向相反的一侧;以及 (b)当所述锁合指处于所述锁定方位时,所述锁合指的第一柔性延伸部可 限定一沿着所述支座之一的所述后表面延伸定位的壁。 27.如权利要求1-26中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于,包 括: (a)一卡配于所述本体构件的出口管。 28.如权利要求1-27中任一项所述的空气过滤器组件,其特征在于,包 括: (a)一可操作地位于其中的主过滤元件。 29.如权利要求28所述的空气过滤器组件,其特征在于,包括: (a)一可操作地位于其中的保险元件。 30.一种用于封闭如权利要求1所述的空气过滤器组件的方法,该方法包 括如下步骤: (a)用所述盖子覆盖所述本体构件的一敞开端;以及 (b)使所述盖子相对于所述本体构件转动,以使多个插脚与选定的支座相 配合,从而将所述盖子锁定于所述本体构件。 31.一种用于封闭如权利要求2所述的空气过滤器组件的方法,该方法包 括如下步骤: (a)用所述盖子覆盖所述本体构件的一敞开端;以及 (b)使所述盖子相对于所述本体构件转动,以在锁定过程中锁合各p形支 座中选定的一个。 32.如权利要求31所述的方法,其特征在于: (a)所述转动步骤包括:使一个选定的插脚部分与一选定的p形支座的尾 部相配合,以阻止所述盖子相对于所述本体构件转动得超过一选定的量。 33.一种用于锁定如权利要求3所述的空气过滤器组件的方法,该方法包 括如下步骤: (a)用所述盖子覆盖所述本体构件的一敞开端; (b)使所述盖子相对于所述本体构件转动,以锁合一旋转驱动的锁定组件; 以及 (c)将一锁合指压入一锁合位置,以阻止所述盖子相对于所述本体构件非 所愿地逆向转动。

说明书


空气过滤器组件和方法

    相关申请    

    本申请是1997年9月12日递交的美国专利申请08/928,684的部分继续申请。美国专利申请08/928,684申请的内容可全部援引在此,以作参考。

    【发明领域】

    本申请涉及空气过滤器,特别是涉及这样一种空气过滤器,它具有一由两个部分组成的壳体,这两个部分一起围住了一空气过滤元件。本发明涉及的是一种将两个壳体部分相互固定的较佳配置。本发明还涉及装配和使用的方法。

    【发明背景】

    空气过滤器被广泛应用于例如对内燃机吸入空气流的清洁。空气过滤器可用于如下设备:重型卡车;建筑设备(例如平地机、推土机和反铲挖土机);农业设备(例如拖拉机和联合收割机);越野车辆;公共汽车;轻型卡车;汽车;专用设备(例如叉车和装货车);以及其它设备(例如草地拖拉机)。用于这些系统的发动机通常根据系统的需要而采用具有不同尺寸和容量的空气过滤器。对通常采用8英寸空气过滤器的系统而言,发动机一般是大约5升的,其功率为大约100马力。

    此类系统中的空气过滤器的目的在于,对发动机的吸入空气进行过滤,以保护发动机的零部件免遭损坏。通常,空气过滤器包括壳体,壳体内具有可取出并更换地过滤元件。很多系统中的过滤元件具有大致圆形或圆柱形的构造,并且是以一种“前流”的方式(即过滤流体从过滤元件的外侧流向内侧)来工作的。对于上述类型的设备而言,流经空气过滤器的空气流速在大约30至350CFM(立方英尺/分钟)(大约0.8-10立方米/分钟)的范围内,具体地要看发动机是处于空转状态还是负载状态。为了适应期望的过滤器寿命、过滤器效率以及空间限制,这些设备通常采用直径为3.0至8.5英寸(大约75-210mm)的过滤元件。新的过滤元件的重量是200克至1200克(清洁的),在使用之后重量可增大至原来的3倍或更多。对这些设备而言,通常采用直径至少是4-10英寸(大约100-1000mm)、长度为7.5至24英寸(大约100-600mm)的空气过滤器壳体。为了与本段以及前述段落中所述的系统一起使用,特别研制了本发明的配置。也就是说,本发明特别适于这些系统,但也可以应用于其它的系统。

    前面两段所述类型的空气过滤器需要有规律的、定期的维修保养。在某些情况下,需要将空气过滤元件取出,或者是加以清洁,或者是进行更换。还有,在某些情况下,需要清洁空气过滤器的内腔中的东西,如树叶、沉积的灰尘等。为便于安装和维护,将空气过滤器构造成可开启的形式,以便安装或取出过滤元件。

    通常,为便于装配和维护,将空气过滤器的壳体构造成两个主要部分:一个主体部分和一个盖子部分。通常,盖子以非螺旋接合的形式安装在本体部分上,以封闭空气过滤器本体。在上述类型的空气过滤器中,已经有人采用了各种配置来将盖子固定于壳体,例如包括:螺栓系统、金属锁定件和塑料锁定件配置。

    美国专利申请08/928.684的主要内容的揭示

    美国专利申请08/928,684揭示了一种空气过滤器组件。空气过滤器组件总的包括一本体构件和一可拆卸的盖子。该组件包括一锁定组件,用于将可拆卸的盖子有选择地固定于本体构件。较佳的锁定组件是旋转驱动的。也就是说,按照盖子相对于本体构件的有选择的转动,可将盖子固定地接合于本体构件,或从接合状态释放。对美国专利08/928,684所揭示的较佳配置而言,是将锁定组件构造成这样,即,借助相对较小的转动(只有大约5°到25°),就可以在锁定和非锁定方位之间移动。

    按照美国专利申请08/928,684,较佳的锁定组件是这样定位的,即,当系统接合时,即当盖子锁定到本体构件上时,锁定组件没有任何一部分直接“暴露”于外界环境。这意味着:当把盖子锁定到本体构件上时,包括锁定组件的那些部分位于盖子下方,不直接暴露于外界环境或元件。因此,壳体上最好没有取向在锁定组件上方的孔。这意味着:特别是雪、冰、道路柏油、泥浆等不太可能影响锁定组件的顺畅操作。在此,当采用术语“内侧锁定组件”时,意味着:当锁定组件被装配和锁定时,锁定组件位于或包含在壳体的一个外保护面或外表面之中,在该表面上没有孔。当文中采用术语“内侧”时,意味着处于盖子和/或本体构件的任何部分的保护之下,没有通过孔或其它结构直接暴露于外界。

    对普通的应用而言,本体构件限定了一个敞开的空气过滤器内部,并包括一空气流入口。通常,空气流入口是一个侧部入口,但也可以其它变化型式。本体构件总的包括一侧壁和一端壁。侧壁的尺寸使其能在使用过程中接纳一可取出、可更换的空气过滤元件的至少一部分。将空气过滤元件插入本体构件是通过一由侧壁限定的敞开端来进行的。

    美国专利申请08/928,684的这种典型的空气过滤器包括一空气流出口,过滤后的空气可以从该出口流出空气过滤器,沿着通道流至下游设备,如汽车发动机。空气流出口可以由一“咔嗒一声”卡配于本体构件其余部分的构件组成,或者可以与本体构件形成一体。

    在美国专利申请08/928,684所揭示的一种较佳的配置中,旋转驱动的锁定组件包括凸耳一插座或插脚一支座型的锁定配置,它们是由一插座或插脚配置以及一凸耳或支座配置组成的。插座或插脚配置安装在本体构件和盖子的其中第一个上,而凸耳或支座配置则安装于本体构件和盖子的其中第二个上。插座或插脚配置以及凸耳或支座配置是这样布置的,即,在锁定过程中,插座或插脚配置的某些部分通过凸耳或支座配置的某些部分固定在位。美国专利申请08/928,684的一种较佳的配置是,当朝着非锁定方向转动时,插座或插脚配置与凸耳或支座配置之间的连接脱开。

    在美国专利申请08/928,684所揭示的较佳组件中,插座或插脚配置包括处在盖子上的多个L形插脚或插脚元件(即插座);凸耳或支座配置包括处在本体构件上的多个支座(或凸耳)。按照美国专利申请08/928,684,L形插脚元件(插座)最好是均匀地、径向地间隔;支座(凸耳)也是均匀地径向间隔。

    在美国专利申请08/928,684中,支座(凸耳)和L形插脚(插座)的便于锁定、便于打开和便于制造的各种特定结构都是相同的。为便于锁定,将支座(凸耳)选择成使每个支座(凸耳)都有一对间隔的突起,它们限定了一个凹槽、凹陷或槽部分,在锁定过程中,这个凹槽可以以摩擦配合的方式接纳一锁定突起、凸点或掣子。

    美国专利申请08/928,684的特定实施例中,支座(凸耳)过中心地(over-center)座落并卡在插脚(插座)的凹槽内。因此,在较佳实施例中,锁定组件作为一个“过中心”的锁定件来工作。所谓“过中心”的锁定件,意味着这样一种锁定件,即,在其相对地通过支座(凸耳)和插脚(插座)之间的中心的过程中,产生最大的扭转或支承力,但是在中心的两侧释放,即处于锁定或不锁定的方位。

    美国专利申请08/928,684还揭示了一种将盖子固定于空气过滤器的方法。该方法最好是包括:使盖子取向为覆盖在本体构件的一端;以及将盖子转动至锁定方位。较佳的是,锁定方位是借助如上所述的一个较佳的转动取向锁定件来获得;以及,是一种非螺旋接合的配置。

    在美国专利申请08/928,684的特定实施例中,提供了一种锁合指组件或结构。这种锁合指结构包括这样一个构件,即,当该构件被有选择地定位时,它可以滑到一个能阻止锁定组件打开的位置。

    对本发明的揭示

    本发明提供了一种空气过滤器组件。该空气过滤器组件包括一本体构件和一可拆卸的盖子。设置了一旋转驱动的锁定组件,它具有一第一非锁定方位和一第二锁定方位。当锁定组件处于第一非锁定方位时,盖子与本体构件分离。当锁定组件处于第二锁定方位时,盖子固定于本体构件。该旋转驱动的锁定组件是这样构造和布置的,即,通过使盖子相对于本体构件转动,就可以使锁定组件在非锁定方位和锁定方位之间有选择地移动。该旋转驱动的锁定组件包括多个支座配置和插脚。较佳的是,支座配置包括多个支座。每个插脚均具有一在锁定过程中与一选定支座相配合的部分。

    较佳的是,在特定的实施例中,每个支座都是p形的,它具有一大致

    垂直于所述盖子在锁定过程中相对于所述本体构件的转动方向的尾部。在较佳的配置中,每个插脚均具有一香蕉形的部分,以便在锁定过程中配合一个选定的p形支座。每个p形支座的尾部延伸得足以与一选定的插脚相配合,藉以阻挡盖子在锁定过程中相对于本体构件转动得超过选定量。

    另一方面,提供了一种具有一本体构件、一可拆卸盖子和一旋转驱动的锁定组件的空气过滤器组件。旋转驱动的锁定组件包括一支座配置和多个插脚。支座配置包括多个支座,每个配置最好包括限定了一中心凹部的外周壁。每个插脚最好包括一取向为在锁定过程中与一选定的支座相配合的部分。

    在特定的较佳实施例中,设置了一个可移动的锁合指,它可以在锁合和释放位置之间有选择地定位。当处于锁合位置时,较佳的是,该锁合指定位成能将一选定的支座固定在锁合指的一部分与一选定的插脚元件之间,以防止盖子相对于本体构件转动。当处于释放位置时,较佳的是,该锁合指能释放一选定的支座,以允许盖子相对于本体构件转动。

    另一方面,提供了一种用于将一盖子构件固定于一本体构件的方法。该方法包括:用一盖子覆盖所述本体构件的一敞开端,并使盖子相对于本体构件转动。较佳的是,还包括这样一个步骤,即,将一锁合指压入一锁合位置,以阻止所述盖子相对于所述本体构件作不希望有的逆向转动。

    附图简要说明

    图1A是根据美国专利申请08/928,684的一个空气过滤器的壳体的第一实施例的前视图;

    图1B是图1A所示壳体的用于接纳一安装支架的一个部分的局部放大俯视图;

    图2是沿着图1A中的线2-2剖取的空气过滤器壳体的分解剖视图,壳体内没有任何过滤元件;

    图3是图1A所示空气过滤器壳体的右侧视图,示出了壳体盖子上的装饰性特征;

    图4是图1A所示空气过滤器的分解立体图,示出了其中的内部过滤组件;

    图5是用于图1-4所示的空气过滤器壳体的锁定配置的局部放大并且有一些示意性的侧视图,该锁定配置处于锁合之前的打开位置;

    图6是类似于图5的锁定配置的视图,示出了处于锁合过程中的锁定配置;

    图7是类似于图5和6所示的锁定配置的视图,示出了处于锁定位置并且完全锁合的锁定配置;

    图8是美国专利申请08/928,684所揭示的空气过滤器壳体的第二实施例的前侧视图,其中包括一锁定指组件;

    图9是图8所示空气过滤器壳体的右侧视图,示出了壳体盖子上的特定装饰;

    图10是图8所示空气过滤器壳体的锁定指组件的一个局部放大、部分剖开、有些示意性的视图,示出了锁定指组件处于打开位置以及锁定配置处于打开位置的情况;

    图11是类似于图10的视图,示出了锁定指组件处于锁定或锁合位置以及锁定配置处于锁定位置的情况;

    图12是类似于图1A和图8所示的、美国专利申请08/928,684的空气过滤器的第三壳体的前侧视图;

    图13是一可用于各个实施例的插座或插脚配置的局部放大侧视图,示出了某些特定的尺寸线;

    图14是一可用于美国专利申请08/928,684的各实施例的凸耳或支座的局部放大、有些示意性的侧视图,示出了某些特定的尺寸线;

    图15是一可用于美国专利申请08/928,684的空气过滤器壳体的安装支架的局部剖视前侧视图;

    图16是如图15所示的、与美国专利申请08/928,684的空气过滤器壳体相配合的安装支架的局部断开、有些示意性的侧视图;

    图17是根据另一变化型实施例的本体构件的侧视图;

    图17A是沿图17中的线17A-17A剖取的剖视图;

    图18是图17所示配置的一个支座部分的放大的局部平面图;

    图19是一盖子构件的放大侧视图,这个盖子的尺寸和结构适于配合图17所示的本体构件;

    图19A是图19所示的盖子构件的俯视图;

    图20是图19所示配置的剖视图;图20是沿着图19A中的线20-20剖取的;

    图21是图20所示配置中的一插脚部分的放大的局部平面图;

    图22是用于图17-21所示的空气过滤器壳体的锁定配置的放大的局部侧视图,该锁定配置处于锁合之前的打开位置;

    图23是图22所示锁定配置的视图,示出了其处于锁定和打开方位之间的部分锁合的情况;

    图24是图22和23所示锁定配置的视图,示出了其完全锁合之后的情况;

    图25是类似于图24的视图,也示出了锁定指处于锁定方位的情况;

    图26是类似于图25的视图,但是示出了锁定指处于打开、抽出的方位的情况;

    图27类似于图18,其中包括用于表示较佳尺寸的线和角度;

    图28类似于图20,其中包括用于表示较佳尺寸的线和角度;

    图29类似于图10,示出了特定的变化情况,其中锁定指处于打开方位;

    图30示出了图29中的配置处于锁定方位的情况;

    图31是类似于图5的局部示意图,但是示出了另一个可选用的锁定配置;

    图32是图31所示配置的局部示意图,其中锁定配置部分地移动至锁定位置;以及

    图33是图31和32所示配置的局部示意图,其中锁定配置转动至一锁定位置。

    详细描述

    Ⅰ.对美国专利申请08/928,684的揭示

    美国专利申请08/928,684的原理可以应用于具有各种尺寸和构造的空气过滤器。在各附图中,示出了具有主要区别特征的、能以塑料配置体现的本发明原理。这些主要区别特征也是与美国专利申请08/928,684同时提出(即1997年9月12日)的美国外观设计申请的揭示内容。下面将对这些区别特征作有选择地引用参考。

    总的描述

    图1A中的标号1表示美国专利申请08/928,684的空气过滤器组件。图1A中的空气过滤器组件1是用前侧视图表示的。该组件1包括一限定了外侧3和内侧4(图2)的外壳2。需过滤的空气由入口5进入壳体2。空气在壳体2中受到过滤。随后,空气由出口6向外排出。接着,空气被引向下游设备,如发动机。

    还是请参见图1A,如图所示空气过滤器组件1的壳体2主要由模制的塑料构件组成。具体地说,壳体2包括一模制的塑料本体构件8和一模制的塑料盖子9。另外,出口6由模制的塑料出口管10构成。从以下的进一步描述中可以了解,该图所示配置的出口管10卡配地装入本体构件8的一部分。

    在下文中将要详细描述的美国专利申请08/928,684的原理涉及的是如何将盖子9固定于本体构件8。在对此进行详细描述之前,先进行一个总的讨论。

    还是请参见图1A,壳体2的外侧3包括:(a)主要区别特征;以及(b)主要为了便于实现功能或操作的其它特征。例如,壳体2包括外侧肋条13。肋条13沿轴向对准,并延伸经过本体构件8和盖子9。肋条13主要用来提供独特的外观。应注意的是,本体构件8和盖子9是模制的,因此,当使盖子9相对于本体构件8正确地锁定到位并成覆盖关系时,如图1A所示,其上的肋条13a和13b分别对准而形成一个具有独特外观的、连续的肋条13。

    还是请参见图1A,在壳体2的构成本体构件8的那一部分外表面3上设置有间隔的径向肋条或凸环14。虽然凸环14的数量及间隔并不重要,但这些凸环还是能够部分地加强塑料本体构件8的用于定位安装支架的区域,如下所述,该安装支架用于将空气过滤器组件1固定于设备,如卡车。

    参见图1B,壳体2的本体构件8的部分16包括多个凹坑或凹穴17。这些凹坑或凹穴17大致为矩形(从俯视图看),并且由凸环14和侧延伸部18所限定。凹穴17定位成使其能在空气过滤器组件1的安装过程中有选择地接纳如下所述的安装支架的各个部分。借助于安装支架的各部分与各凹坑或凹穴17的相互锁定,就可以很方便地将空气过滤器组件1相对于其所要安装的设备固定在一个选定的转动位置上。也就是说,各凹穴17与安装支架之间的配合可以防止空气过滤器组件1相对于安装支架和/或设备发生转动。

    现请参见图15和图16。在图15和图16中,示出了一可用于图1A所示空气过滤器组件1的安装支架20(具有敞开的内侧21)。该安装支架20是一带有腿部22、23并限定了一敞开内侧21的弧形结构。使用时,使腿部22和23扩开,将空气过滤器组件1定位成延伸穿过内侧21。安装支架20包括一其上设有掣子26的内表面25。需要选择一个空气过滤器组件1与安装支架之间的所需旋转取向。随后,将掣子26定位成与空气过滤器组件1的选定的凹坑或凹穴相结合,就可以实现所需的转动构造。安装支架20可以例如通过螺栓或其它适当的紧固配置可靠地固定于车辆。

    美国专利5,545,241详细地描述了与本文所述类似的安装支架,该专利揭示的内容可援引在此以作参考。

    现请参见图3,它是组件1的右侧视图。在图3中,可以看到盖子9的外端面34。标号35表示模制在盖子9中的一个独特的涡旋图案。该涡旋图案35实际上与组件1的过滤工作没有关系,但是可以提供一个独特的外观。应注意的是,在图示的较佳实施例中,端面34作为一个盖子延伸至壳体的端部,其上没有穿孔。

    如图3所示,盖子9的端面34的外侧模制有特定的标记36。这些模制的标记36可以为空气过滤器组件1的维护作业提供指导。具体地说,标记36a表示移动(转动)盖子9而使其与本体构件8脱开连接的指示;标记36b表示使盖子9相对于本体构件8移动(转动)而实现两者锁合的指示。

    还是请参见表面34,请注意模制结构40。模制结构40包括一可限定一中部平坦区域42的外周凸脊41。较佳的是,外周凸脊41可限定一几何图形或非“旋转”对称的外周。该特定的外周41在区域44处是圆形的,但在区域45处是平直的。

    可以认识到,在普通的使用过程中,可以用标签(44a)或便签印刷品在平直区域42上提供信息。外周凸脊41的这种非圆形或非旋转对称的构造可以有助于指示信息的定位,例如标签的定位。用来填充由外周凸脊41所限定的平直区域41的标签必须是非圆形(和非径向对称的),以便于填充该区域。因此,可以相对于标签的一个平的边缘来表示信息,以便于将标签固定于盖子8。可以预见的是,信息通常都是印制在标签的相对于其平边缘的位置上,因而在组装之后该信息能够基本垂直于阅读者。作为一个例子,图中示出了印有“顶部”以及方向箭头的标签44a。当箭头向上时,安装者就可以知道空气过滤器1已安装到车辆上。

    对如图所示的配置而言,圆形部分44的半径是35mm,平直区域42限定了一个延伸35°-55°(最好是45°)圆弧的弦45。

    结合图1就可以理解为什么说空气过滤器组件1的适当转动定位是很重要的。在图1中,盖子9上有一个特定的排出管46。排出管46上设置有排出盖47。通常,排出管46指向下,因而当排出管内收集有颗粒材料时,可以通过管子46将它们向外并向下排出。图1所示类型的排出管是众所周知的,如可援引在此以作参考的美国专利5,545,241所示。应该注意,图1中管子46的特别设计与5,545,241的不同之处在于,管子46相对于纵轴线48垂直地(成90°)延伸。在美国专利5,545,241中,管子相对于纵轴线成锐角(即小于90°)地伸出壳体。将管子46选择成如图1中的大约90°或垂直延伸的状态是为了更加方便起见。应注意的是,排出管是选用件,在本发明原理的一些应用场合也可以不选用。

    如前所述,对图示的这种特殊配置而言,出口管10相对于壳体2的其余部分是一个单独的构件,它卡配于本体构件8。这种出口管10具有一“直的”轴向延伸部。也就是说,当空气通过出口管10离开壳体2时,是沿着纵轴线48的方向流动的。如图2所示,卡配是通过环形凸边或肋条11来实现的。

    在图12中,标号50表示另一种变化型的出口构造。该出口管50是一个“90°排出”的管子。可以看到,如果用出口管50代替出口管10,排出壳体2的空气就先在轴线48的方向上移动,随后借助弯头51转过90°。应注意的是,如下文所述,图12所示的配置可以包括对图1组件的其它可选用的变型。

    虽然可以采用多种结构,但应该预见的是,对典型的应用而言,为了便于连接下游管道和其它设备,可以采用如出口管10那样的直管,或者是90度的弯管。借助于适当的、模制的卡配结构,就可以将组件1构造成上述结构之一。也就是说,无论采用何种类型的出口管(即出口管10或出口管50),本体构件8和盖子9的结构都是相同的。

    现请参见图4。图4是空气过滤器组件1的分解立体图。请注意接纳于内侧的过滤元件55和保险元件56。虽然可以采取多种型式的过滤元件和保险元件,当通常采用如图4所示的类型。应注意的是,也可以将本说明书中所述的锁定组件用于不具有保险元件的空气过滤器。

    过滤元件55可以是明尼苏达州Bloomington的唐纳森公司(即本发明的受让人)出售的普通类型的过滤元件。这类过滤元件通常包括在区域58中的一个“唐纳森”径向密封特征。也就是说,在组装过程中,区域58内的材料将压抵出口管的一部分。EP 0329659描述了关于此类密封件的原理,该专利的内容可援引在此以作参考。对唐纳森公司而言,最好在过滤元件上包括类似于图3所示标记35的标记,以便于识别相互关系。

    保险元件56是传统类型的,如唐纳森公司以前出售的那种类型。安全元件56包括位于区域60内的外侧径向密封件。保险元件56的密封在位是通过使区域60的材料在出口管10(或者图12中的出口管50)的某一部分61中压缩而实现的。应注意的是,保险元件56的尺寸和构造使其能在装配过程中被接纳在主过滤元件55的敞开的内部空间62中。可以在不取下保险元件56的情况下拆除元件55。

    请重新参见图2。在图2中,没有示出各安装元件。

    如图2所示,应注意的是,包围过滤元件的壳体2的外侧壁65部分地是由本体构件(即侧壁部分65a)和盖子9(即侧壁部分65b)形成的。也就是说,侧壁65的纵向延伸部分是用本体构件8和盖子9这两者来提供的。

    还是如图2所示,本体构件8包括内侧的、圆形或圆柱形的偏转凸缘67。如图1所示,随着空气从入口5进入,它部分地受到偏转凸缘67的引导。较佳的是,入口是沿着“切线”方向的,因此,当空气相对于偏转凸缘67受到引导时,它沿着侧壁65的内侧68呈螺旋或旋风状地行进。为便于形成旋风模式,本体构件8包括一个内斜坡69(图1)。诸如偏转凸缘67和内斜坡69等特征在现有唐纳森空气过滤系统中已经被采用,如美国专利5,545,241所述,该专利的内容可援引在此以作参考。

    还是请参见图2,本体构件8的侧壁部分65a包括端部71。端部71有一个限定表面72的环构造。

    类似地,盖子9的侧壁部分65b包括带有环面76的端部75。在装配过程中,环面76接合或面对于环面72。在此,有时将大致为圆柱形的环面76称作端部75(或盖子9)的“本体构件接合面”;而将同样大致为圆柱形的环面72称作端部71(或本体构件8)的“盖子接合面”。对该图所示的特定配置而言,在装配过程中,环面76以相对或并置或覆盖的方式围绕环面72,并具有充分的间隔,以便在其间设置一锁定组件(如下所述)。

    侧壁部分65a还包括径向凸缘或突起78。凸缘78从表面72沿径向伸出,最好是垂直于轴线48。凸缘78可以在端部75套覆于本体构件8时提供一止挡作用。由于可抵靠如下所述的支座98,所以凸缘或凸肩79也可提供类似的止挡作用。

    锁定组件

    请参见图2和图5-7。按照美国专利申请08/928,684,提供了一种带有锁定组件90的空气过滤器组件1。该锁定组件是为了盖子9与本体构件8之间的相互锁合而设置的。也就是说,该锁定配置有一种被锁定或锁定的方位;以及非锁定的方位。当处于非锁定方位时,使本体构件8和盖子构件9彼此相对地作轴向移动,就可以很容易地使它们脱开,通常是让盖子9离开本体构件8。另一方面,当锁定组件90处于被锁定方位时,可以防止盖子9与本体构件8分开。更具体地说,可以防止盖子9相对于本体构件8的轴向移动;最好是足以防止盖子9和本体构件8的转动,因而不会发生(非锁定之后的)非所愿的分离。

    锁定组件90是构造成这样来工作的,即,使盖子9相对于本体构件8转动,从而使它在锁定和非锁定方位之间移动。由于采用这种构造,这种较佳的锁定组件90的特征是组件的“旋转驱动”或“旋转锁定”。术语“旋转驱动”或“旋转锁定”意味着:锁定和非锁定的方位是借助盖子9与本体构件8的相对转动而产生的。通常,当把空气过滤器组件1安装到一车辆上时,可以选择使盖子9相对于固定的本体构件8转动。也就是说,本体构件8借助一安装支架,如安装支架20(图16)固定到位,借助盖子9的转动来开闭壳体2的内部空间4(图2)。

    该特定的锁定组件90可以是“凸耳一插座”或“插脚一支座”型的锁定组件91。插脚和支座型锁定组件91包括一插座或插脚部分93(图2)和一凸耳或支座部分94。对于图示的较佳配置而言,插座或插脚部分93包括多个在盖子9上径向间隔的插座97或插脚97;凸耳或支座部分94包括多个在本体构件8上径向间隔的凸耳或支座98。插座或插脚97以及凸耳或支座98最好是这样构造的,即,当操作锁定组件时,它们可以相对地、有选择地锁合和脱开。对图示的锁合情况而言,一凸耳或支座98定位成能在锁定过程中与每一个插脚97结合,反之亦然。最好是每个插座或插脚97包括一个部分100,它在使用时锁定在一凸耳或支座98的部分101后面或围绕其锁定。还有,最好是每个凸耳或支座均由一插座或插脚来锁定。因此,在某些较佳的系统中,有相等数量的支座(凸耳)和插脚(插座)。设置较佳的插座或插脚97以及凸耳或支座98是为了便于操作。

    现请参见图5-7,其中示出了多个凸耳或支座98中的一个。在图5-7中,凸耳98的各部分是用虚线表示的,因为它们处于“内侧”的方位,即透过一已被去除以便检查的一部分或称凸缘72来观察所致。每个支座98最好包括一从表面72(图2)沿径向向外伸出的、并与凸缘78(图2)相间隔的突起。如图5-7所示,每个支座98包括一对相互间隔的突起109和110,这两个突起之间具有中间凹陷区域、凹槽或槽112。

    较佳的是,如图2和图5-7所示,凸缘79上包括多个相互间隔的突起、掣子或凸点114;每个掣子或凸点114定位成这样,即,在锁定配合的过程中,对准某一选定支座98上的相应凹槽或槽112。掣子或凸点114的尺寸和形状最好使其在锁定过程中至少部分地伸入槽112,以便摩擦配合或反抗解除锁定的转动。如图2所示,较佳的掣子或凸点为弯曲的隆起结构。

    请重新参见图5-7,突起109包括圆头表面116,以便于在锁定过程中锁合掣子或凸点114;并包括圆头表面117,以便于在解除锁定的过程中配合脱开的动作。突起110上的曲面118也便于脱开。图5-7还示出了掣子或凸点114以及突起109和110上的为便于确实锁定而设置的相对结构。这些较佳的相对结构将在下文中详细描述。

    现请参见图5-7,凸耳或支座98还包括后表面120。在锁合过程中,后表面120抵靠一相应的插座或插脚97的锁定面,具体地说是表面133。

    还是请参见图5-7,在凸耳或支座98的靠近后表面120、并向前朝着末端125延伸的位置上具有一凸轮面126。凸轮面126的角度和尺寸使其能在锁定配合的过程中沿着插座或插脚97的一部分127可靠地滑动。

    现请参见图5。在图5中,示出了一插座或插脚97。插脚97总地包括两个部段128和129。部段128可以在标号133处为旋转锁定移动提供一个后止挡作用。部段129是一个可以在锁定过程中围绕一凸耳或支座98锁合或者说是锁合在其后方的部分。因此,在锁定过程中,部段129和凸点114分别位于支座98的两侧。较佳的是,插脚97包括一模制的、伸出凸缘79的突起。在本文中,术语“周向地延伸或突起”和类似术语意味着部段129的从部段128伸出的纵向突起是大致沿周向的。也就是说,部段129相对于部段128沿纵向离开中轴线48(图2)的距离不是很长。

    还是请参见图5,部段129包括末端131、斜坡或凸轮面127和凹面134。凹面134在部段128和隆起135之间延伸。隆起135由凸轮面127的一个端部构成。

    使用时,当开始锁合时,圆头末端131压抵凸耳或支座98的表面126。当进行锁合时,支座98的表面126沿着插座或插脚97的表面127滑动。最后,插座或插脚部分97的隆起135滑过凸耳或支座98的后表面136,在此点上,凸耳或支座98设定在基本位于隆起135和部段128(表面133)之间的凹面134内。也就是说,可以实现一种过中心的锁定。掣子或凸点114是定位成这样,即,当发生前述的锁合时,掣子或凸点114位于凹槽或槽112中。当使各部分彼此适当地构造时,进行该段落前面所描述的运动的结果是:在插座或插脚97和凸耳或支座98之间形成一个卡配的、过中心的、转动的锁合。解除锁定可以这样来实现,即,用足够的力来逆向转动,以克服圆头隆起135和圆头掣子114的阻力。

    结合图5、6和7可以更好地理解锁定和非锁定状态之间的运动。从图5至图7的运动可总的称作“锁定”移动;从图7至图5的运动是解除锁定的移动。将图5、6和7与图2相比较,可以看到,图5-7所示的锁定和解除锁定的动作是通过盖子9相对于本体构件8的转动来实现的。

    可以预见的是,在图7所示的被锁定位置,各构件的尺寸和构造使得所述锁定配合是贴合的但不是紧配合的。尽管如此,对典型的系统而言,盖子9会在本体构件8上发出“咔嗒”声。在某些配置下,这是由于过滤元件55(图4)通常具有软的、可压缩的端盖构件,端盖会在本体构件8和盖子9之间略微受到轴向地压缩。软的、可压缩端盖的这种轻微的压缩可以缓解如图5-7所示的盖子与本体构件的“咔嗒”声。前述的可以从唐纳森公司买到的传统过滤元件具有足以提供这种作用的端盖,只要选择适当的尺寸即可。

    下面将描述美国专利申请08/928,684的各构件的较佳尺寸。

    应该理解,在变化型的配置中,可以将凸耳或支座设置在盖子上,而将插座或插脚设置在本体构件上;或者,可以分别在盖子和本体构件上混合地设置凸耳或支座和插座或插脚。然而,上述的和图示的特殊配置更便于制造和装配。

    对图示的配置而言,支座和插脚构件分别在本体构件8和盖子9上均匀地、径向地间隔。这种间隔相对于中心线而言大约是22.5°,因而各有16个构件。可以预见能采用多种变型。然而,在上述尺寸的空气过滤器配置内至少应该有10个凸耳或支座和10个插座或插脚。最好是,在锁定过程中,每个插座(插脚)与一凸耳(支座)相配合,每个凸耳(支座)与一插座(插脚)相配合。还有,较佳的是,可以选择均匀的径向间隔,以便使盖子9和本体构件8之间的转动取向在很大程度上并不取决于插脚97和支座98的径向位置。也就是说,无需对盖子9与本体构件8的位置作很大的径向调节,就可以方便而可靠地闭合。

    参见图2和图5-7和以上的描述,可以更清楚地理解较佳配置的优点。例如,“锁定组件”可以称作是“内侧的”。也就是说,在锁定过程中相互锁定的各个构件,即凸耳或支座98、插座或插脚97以及掣子或凸点14的取向是,当它们在锁定过程中锁合起来时,都处在盖子9的下方,没有孔将它们直接暴露于周围环境。也就是说,当盖子9盖在本体构件8上时,锁定组件的各构件处在盖子构件9的外表面65b的下面,即在壳体2的外表面65之下。这意味着它们不暴露于各元件。因此,不太可能因为诸如雪、冰、道路柏油、泥浆等使用环境方面的问题而对锁定和脱开作业造成影响。另外,它们在使用环境中损坏的可能性也变小了。

    还有,借助图示的较佳构造,在锁合过程中,不会在盖子和本体构件之间产生很大的扭转或支承力。也就是说,如图7所示,没有一个在锁定之后趋向于将盖子压离或转离本体构件的力。相反,凸耳或支座98过中心地抵靠(并夹持)在插座或插脚97的凹槽内。这意味着:锁定组件的某些部分,例如插脚元件不可能由于锁定时受到的力而变得扭曲、扭歪或剪切变形。换言之,扭曲或支承力主要发生在过中心通过的过程中,但是在锁定位置上释放。

    在下文中,提供了凸耳或支座以及插座或插脚的一些较佳的尺寸。可以看到,这些尺寸的变型也是可以采用的。总的来说,给出的较佳尺寸是为了较佳的特定配置,其内径尺寸是大约8英寸。如果很大的话,该直径的变化可以用来证明相应凸耳或支座和插座或插脚的特定尺寸的变化比例。然而,在某些场合,可以在维持相同尺寸和比例的同时,改变壳体的总的直径。类似地,如果壳体的直径减得足够小,可以希望有少于16个的凸耳或支座以及插座或插脚。这也是一种设计选择,并且更容易模制、便于取样。

    对该较佳实施例而言,将每个凸耳或支座98以及插座或插脚97设计成更便于高效地制造。较佳的是,凸耳或支座98和插座或插脚97是与它们各自的壳体构件(即本体构件8和盖子构件9)一起注塑模制的。当进行注塑模制时,有利的是,在各制造构件上有一个拔模斜度,以便于各构件起模。所谓“拔模斜度”意味着:被制造的构件的一个表面相对于该构件的另一个相对表面以某一个角度凹斜或突伸。在该较佳实施例中,拔模斜度是大约0.5-3度,最好是大约1度。

    锁合指(可选用)

    现请参见图8-11。在图8中,示出了一个包括一可选用的锁合指结构。更具体地说,图8所示的配置包括一锁合指组件150。锁合指组件150包括一个安装在槽或导轨结构152内的可滑动的锁合指151。在组件150中,可滑动的锁合指151能在两个位置之间方便地滑动,这两个位置是第一释放位置(B)和第二锁合位置(A)。当可滑动的锁合指151处于释放位置时,盖子209可以相对于本体构件208转动,以便使锁定组件锁定或解除锁定。当可滑动的锁合指处于锁合位置时,可以阻止盖子209相对于本体构件208的转动而使锁定组件290(图10和11)锁定或解除锁定。通常,在图8中,可滑动的锁合指151的锁定位置由A表示,而解除锁定的位置由B表示。

    锁合指组件150可以这样来工作,即,将锁合指151的一部分从一相关的插座或插脚元件97滑到一相关的凸耳或支座98的一个相对侧,如图10和11所示。因此,在锁合过程中,支座98被夹持在可滑动的锁合指151和相关的L形插脚97之间。当可滑动的锁合指151滑到图10所示的脱开位置时,锁合指151移出阻碍转动的位置。于是,可以进行解除锁定的转动。

    请参见图10和11。如图10所示,可滑动的锁合指151包括:手柄部分155、由侧边缘157和158限定的杆部156、以及底部160。一弯曲的指状延伸部162从底部160伸出,一带有向外的凸点或突起165的凸片164从边缘158伸出。凸片164和弯曲指162沿着边缘158的底部168限定了凹湾或凹槽167。

    在图10和11中,锁合指151安装在盖子209的轨道152内。盖子209的壁包括一U形开口159。U形开口159可提供一窗口或敞开空间,以便看到锁合指151。也就是说,由U形开口159限定的敞开空间将杆部156的一部分暴露于外界环境。U形开口的边缘覆盖了导轨152。

    操作时,将锁合指151滑入具有沿两个侧边缘157和158延伸的侧壁170的槽或导轨152。杆部156相对于导轨152的长度总地是选择成使弯曲指162伸出导轨152,无论锁合指151锁合还是脱开都是如此。

    通常,锁合指151可以用塑料模制而成,例如用从3000 Continental DriveNorth,Mount Olive,NJ 07828的BASF买到的商标为Ultraform的乙酰基共聚物来模制。于是,凸片164和曲指延伸部162可以有一些挠曲。在装配过程中,凸片和曲指延伸部162在滑过导轨152时被略微压缩,在伸出导轨的敞开端之后张开。凸点或突起165可阻止锁合指151意外地滑过导轨152,直到有一个拉力施加于手柄155。

    有利的是,使锁合指151具有与壳体的其余部分不同的颜色,以加强视觉效果。例如,可以采用黄色的锁合指和黑色的壳体。

    较佳的是,曲指延伸部162的尺寸和位置是,当可滑动的锁合指151处于锁合位置时,曲指延伸部162能在锁合过程中延伸至靠近凸耳或支座98的一部分的位置,如图11所示。可以看到,结果是,在锁定组件锁定和锁合指组件150锁合的过程中,支座98转动后被夹持在曲指延伸部162和锁合的插脚元件97之间,藉以防止盖子209和本体构件208之间相对地转动。

    锁合指组件150可以为盖子209和本体构件208提供安全措施。然而,这不是必须的,可根据需要来选用。也就是说,可以为所述的锁定组件提供适当的脱开阻力,以便即使在没有锁合指组件之类的保险机构的情况下也能确保锁合以及保持锁合。

    现请参见图9。图9是图8所示配置的右侧视图,从中可以看到锁合指151的手柄155。可以看到,手柄155是构造成使锁定组件的操作是可见的。应注意的是,该端部视图示出了锁合指151的操作标记176以及锁定组件的转动操作标记。

    现请参见图12。图12是类似于图9的前侧视图,但示出了一个包括弯曲出口构件50的可选用实施例。如前所述,这样一种弯曲的出口构件也可以用于图1所示的实施例。

    美国专利申请08/928,684的较佳配置

    在美国专利申请08/928,684的该章节中,提供了一组构成材料和规格的例子,这些仅仅是作为例子。可以采用很宽范围的材料和尺寸。

    所述的配置特别是为了用于具有以下特性的系统,即:典型的空气流速是大约100-220CFM(大约2.8-6.2立方米/分钟);典型的压降是大约4-8英寸水(大约100-205毫米水)。

    过滤元件55的外径是大约135-140mm,最好是大约138mm,内径是大约75-85mm,最好是大约81mm。元件55的总长是大约320-325mm,最好是大约322mm。它是唐纳森P827653的主过滤元件。

    本体构件的长度是大约260-270mm,最好是大约267mm。在部分71处的外径是大约205-215mm,最好是大约211mm,部分71处的内径是大约205-210mm,最好是大约207mm。本体构件8上的每个肋条13的宽度是大约4-8mm,最好是大约6mm。在本体构件8上有大约16根肋条13。在本体构件8上有大约12个凸环14,相邻凸环14的间隔是大约5-15mm,最好是大约10mm。每个凸环14的外径是大约209-212mm,宽度是大约1-3mm,最好是大约2mm。凸缘78从本体构件8的侧壁部分65延伸的距离是大约7-12mm,最好是大约9mm,离本体构件8的底部以及相邻于部分71之间的距离是大约30-40mm,最好是大约34mm。

    偏转凸缘67的长度是大约125-135mm,最好是大约132mm,外径是大约165-175,最好是大约170mm。本体构件8与凸缘67之间的距离是大约15-20mm,最好是大约17mm。

    入口5的外径是大约90-100,最好是大约95mm。出口6的外径是大约85-95mm,最好是大约89mm,内径是大约80-90mm,最好是大约85mm,长度是大约110-120mm,最好是大约115mm。

    盖子9的长度是大约130-140mm,最好是大约134mm。在表面76处,盖子9的内径是大约210-215mm,最好是大约213mm,外径是大约225-230mm,最好是大约227mm。在盖子9上有大约16根肋条13。

    排出管46的外径是大约55-60mm,最好是大约57mm,内径是大约47-52mm,最好是大约50mm。

    本体构件8盖子9是用塑料制成,例如可从位于2663 Eaton Rapids Road,Lansing.MI 44911的Himont Advanced Materials买到的商标为HiglassTM的填充玻璃纤维的聚丙烯材料。

    总的有大约16个插座或插脚97。在图5-7和13中,部段128的长度是大约12mm,宽度是大约2-3mm,最好是大约2.4mm。部段129的长度301(至末端131)是大约21-22mm,最好是大约21.6mm,至隆起135的边缘的长度302是大约12-13mm,最好是大约12.3mm。部段129的宽度是大约3mm。凸轮面127相对于水平面的倾角303是大约22°凸轮面127在隆起135至末端131之间的长度是大约9mm。

    末端131的半径是大约0.9mm。部段129的凹面134相对于部段129的平面所成的角度是大约1°

    隆起135的半径是大约1mm。其从部段129的边缘起的高度304是大约3-4mm,最好是3.5mm。

    掣子114的中部与部段128的的距离是大约7-8mm,最好是大约7.4mm。其半径是大约11-12mm,最好是大约11.5mm。它从部段128突伸的距离是大约0.1-1mm,最好是大约0.2mm。

    插座或插脚97的从隆起135至凸缘79的距离307是大约8-9mm,最好是大约8.5mm。部段129与凸缘79之间的距离308是大约9mm。部段129与隆起114之间的距离309是大约8-9mm,最好是大约8.2mm。

    每个插座或插脚97沿着盖子9的内边沿弯曲延伸的角度(从部段129的外侧至末端131)是大约11-12°,最好是大约11.7°

    有大约16个凸耳或支座98。现请参见图5-7和14,每个突起109的长度320是大约3-4mm,最好是大约3.5mm,宽度是大约2mm。每个突起110的长度320是大约3-4mm,最好是大约3.5mm,宽度是大约2mm。

    槽112的长度是大约3-4mm,最好是大约3.5mm,宽度是大约4-5mm,最好是大约4.2mm。这样就限定了一个大约14-15平方毫米的面积,最好大约14.6平方毫米。

    后表面120的长度324是大约1-2mm,最好是大约1.1mm。后表面120与曲面116之间的距离325是大约5mm,其相对于垂直方向的倾角326是大约30°

    凸轮面126相对于水平面延伸的角度327是大约16°,其长度是大约9-10mm,最好是大约9.6mm。

    后表面136的长度是大约4-5mm,最好是大约4.1mm。

    末端125与凸轮面126之间的距离330是大约2-3mm,最好是大约2.9mm。后表面136与突起110之间的距离332是大约4-5mm,最好是大约4.3mm,相对的角度331是大约21°。

    凸耳或支座98的斜壁,即拔模斜度是大约1°。也就是说,为了有助于凸耳或支座98的脱模,平面之一相对于另一个平面凹斜或突起大约1°。

    凸耳或支座98从本体8的外表面突伸大约5-6mm,最好是大约5.5mm。部分71与后表面120之间的距离是大约21-22mm,最好是大约21.5mm。

    锁合指151从手柄部155至延伸部162末端的长度是大约125-135mm,最好是大约130mm。杆部156的宽度是大约29-30mm,最好是大约29.6mm。凸片164的长度是大约18-22mm,最好是大约20mm,其最宽部分的宽度是大约5-6mm,最好是大约5.4mm。凸点165的半径是大约1-2mm,最好是大约1.5mm,并从凸片164突伸大约1-2mm,最好是大约1.5mm。当锁合指151处于锁定位置时,延伸部162延伸离开导轨152的边缘的距离是大约1-5mm,最好是大约3mm。

    Ⅱ.关于美国专利申请08/928,684的进一步意见

    在该章节,将对美国专利申请08/928,684的配置作进一步的建议。这些建议总的涉及附图中所揭示的特征和/或根据对所述系统的进一步研究而得出的意见。

    首先请参见图2。如图2所示,在美国专利申请08/928,684中,本体构件8的端部71限定了一外边缘400。外边缘400限定了本体构件8的敞开端,以便在使用过程中接纳一过滤元件。

    端部72不但包括外边缘400,还包括凸阶或凹槽401。凸阶或凹槽401是由下列特征限定的,即:区域402的内径,这个内径大于区域403的内径。对如图2所示的较佳配置而言,凸阶的尺寸至少是0.5mm,通常是1.0至3.0mm。较佳的是,对图示的配置而言,区域402内的边缘400的厚度是大约1至3mm,通常是大约1-2mm。

    如图2(美国专利申请08/928,684)的标号400所示,区域402和403的内径之差限定了一个窄的唇部404和一内搁架405。还是如美国专利申请08/928,684所示,在盖子9中有一个内凹槽410,它取向得用于接纳前边缘404。在外壁411和内突起环412之间限定了凹槽410。当把盖子9盖到本体构件8上以封闭壳体2时,环412取向为大致对准搁架405。

    使用时,边缘404与槽或凹槽410之间的配合可以提供一个较佳的密封,以阻止水沿着盖子9和本体构件8之间的接缝进入壳壁。

    应注意的是,对图2所示的配置而言,在装配过程中,边缘404和凹槽410处在一个与锁定机构分得很开的位置上,并在端盖9内从外边缘75突伸。这意味着:端部区域72与表面区域411有相当大的重叠,可确保有一个防止水分通过的流体密封。对美国专利申请08/928,684所述的那些较佳的配置而言,凹槽410位于盖子9的离端部75至少15mm,通常是25-40mm的位置上。凹槽410最好是离端部75有大约34mm。

    与图1A和2(美国专利申请08/928,684)相比,应该理解,在该文献中揭示的较佳配置中,凸缘78的位置是这样的,即,随着盖子9盖到本体构件8上,当边缘404处于槽410中时,端部75与凸缘78对准。端部75不必抵靠(即接触)凸缘78。然而,当把盖子9安装到本体构件8上时,端部75与凸缘78之间的间隙或空间小于大约5mm,最好是小于大约2mm,通常是在1-2mm之间。当此发生时,凸缘78可以基本上封闭端部75的敞开端,从而防止有大量的灰尘、雪等在锁定组件90的位置上从盖子9和本体构件8之间通过。这可以更具体地参见美国专利申请08/928,684,其中扭转型锁定机构大致为一个内侧的或内容的配置。

    总的来说,业已发现,对较佳的系统而言,盖子9和本体构件8的尺寸和位置应该便于进行阻力最小的扭转运动。在美国专利申请08/928,684中讨论到,在某些轴向系统中,最好利用一具有适当长度和软的轴向突伸部的过滤元件,以便沿轴向相对于盖子9有一些压缩,从而防止盖子9与本体构件8之间的“咔嗒”声。总的来说,业已发现,过滤元件的这样一种压缩可能导致不希望有的阻力,从而使当锁定配置在锁定位置和脱开位置之间移动时,盖子9相对于本体构件的对准和转动变得不太容易。因此,过滤元件的尺寸最好是这样的,即,当把盖子9安置到本体构件8上时,不会发生很大的压缩。较佳的是,过滤元件相对于壳体的尺寸设这样的,即,在过滤元件与盖子9之间可以形成一个线对线的对准,或者简单地使过滤元件的长度短于盖子9与本体构件8的相对内端面之间的距离。

    对于“咔嗒”声最小化的问题,总的来说已经发现,当对盖子9和本体构件8的尺寸和相对部件择以适当的允差时,可以采用聚丙烯塑料、在某些情况下用加强的聚丙烯、或尼龙来进行模制,以避免不希望有的“咔嗒”声。当采用指状锁定件或锁合机构时,也有利于避免“咔嗒”声。

    在某些情况下,借助比所有的插脚和支座相互作用要少的“过中心”锁定系统,也可以降低转动阻力。在此情况下,可以降低转动所需的扭矩。总的来说,在空气过滤器的工作过程中,当过中心锁定作用减小时,借助一锁定机构(如指状锁合件),也可以使盖子9相对于本体构件8的不希望有的转动减至最小。在该变化型式中,如果不希望有指状锁合件,就需要在系统的插脚和支座之间设计有较大的摩擦阻力。

    对摩擦阻力而言,应注意的是,相对较大的摩擦阻力和直径较大的配置,是很难用手转动的。因此,相对而言,在每个支座/插脚的相互作用较为平均的情况下,较大配置的转动摩擦阻力最好是比较小,并借助上述的如锁合指之类的机构来阻止不希望的回转或脱开。另一方面,对直径较小的配置而言(例如直径为4-5英寸),即使每个插脚或支座的接合涉及过中心摩擦(或阻力)配合的一个或多个位置,一个人通常也能用一只手的力量来转动盖子,以使该配置脱开或锁定,特别是在采用如上所述的插脚和支座尺寸时尤其如此。实际上,对此类小尺寸的壳体而言,特别是对直径为5英寸或更小的壳体而言,在某些情况下,最好是不用指状锁合机构,因为可以在系统中建立一个足够大的转动摩擦阻力,从而大大减小在使用过程中意外脱开的情况,并且使系统提供的摩擦阻力的大小是,由一个人用一只手就能克服。

    从美国专利申请08/928,684可以清楚地看到,总的来说,不需要每个插脚都有一个相关的支座,每个支座都有一个相关的插脚。通过改变这两者的相对数量,就可以减小对转动的摩擦阻力。这是因为:一插脚和支座(它也利用了摩擦或过中心的阻力作用)之间的相互作用也是整个转动摩擦的一部分,因而需要一个力来使盖子在锁定和脱开位置之间移动。由于不改变每个插脚和支座的相互作用的特性,而是改变了插脚或支座的数量,所以能可靠地、可控地调节摩擦作用力的总和,进而调节转动阻力。

    现请参见图10和11,在支座98上设置有凸轮和/或凹(斜)面450。如美国专利申请08/928,684所述,凹面450处于支座的前端或前表面,即在锁定过程中插脚97朝着支座98移动的前一个表面。凹面450相对于转动方向成斜角。也就是说,该表面既不垂直于也不平行于转动方向。较佳的是,凹面450相对于锁定指160的纵向移动轴向的夹角是大约20°至40°,或者说相对于锁定或脱开过程中的转动方向成大约110°至130°表面450的这样一个凹斜可允许曲指162的表面451随着曲指162移入锁定配置(图11)而很方便地移入相邻的支座98之间。对此应注意的是,图中只示出了一个支座98,没有示出表面451与下一个支座(左面)对准的情况。然而,通过对照图10和11,对此是可以理解的。

    现请注意支座98上的前凸轮面453和插脚290上的凸轮面454(图10和11)。美国专利申请08/928,684大体描述了在锁定过程中,这两个表面彼此相对滑动以助于盖子9和本体构件8的正确取向的情况。此外,凸轮面453的较佳斜角是大约16度,凸轮面454的斜角是大约22度(相对于锁定或脱开过程中的转动方向而言)。相对于锁定指160的纵轴线而言,这两个角度分别是106°和112°。更具体地说,针对盖子9在锁定和脱开过程中相对于本体构件8的转动方向而言,表面453和454的斜角(即非零和非90度的角)的范围是10°至40°,通常是20°至25°(这是相对于锁定或脱开过程中的转动方向而言,相对于锁定指160的纵轴线而言,这些角度是100°-115°)。参考美国专利申请08/928,684的附图,可以清楚地了解此类相互作用。

    现请参见图10和图11中的支座98上的凹斜后表面460。该凹斜后表面460相对于壳体纵轴线或指状件160的移动轴线的倾角是大约17°至25°,并且在表面450的方向上凹斜(朝着指状件160的表面延伸部),如图10所示。相对于锁定或脱开过程中的转动方向而言,该角度是大约65°至73°。如果已经完成转动锁定,这个斜面或凹面有助于在指状件开始滑入锁定位置时防止发生机械的卡阻。总的来说,它可以帮助指状件160的部分461滑过支座98,并且仍然保持一紧密的锁定配合。

    美国专利申请08/928,684的其它建议包括下列规格:过滤元件55的外径是大约60-280mm,内径是大约40-160mm。元件55的总长是大约160-640mm。本体构件8的长度是大约130-540mm。其在部分71处的直径是大约100-420mm,在部分71处的的内径是大约105-410mm。本体构件8上的每根肋条13的宽度是大约3-12mm。每个凸环14与相邻凸环的间隔是大约5-20mm。每个凸环14的外径是大约100-300mm,宽度是大约0.5-5mm。凸缘78从本体构件8的侧壁部分65延伸的距离是大约3-18mm,与本体构件8的底部或相邻于部分71的距离是大约15-60mm。偏转凸缘67的长度是大约60-250mm,其外径是大约80-340mm。本体构件8的内壁与凸缘67之间的距离是大约8-35mm。入口5的外径是大约45-200mm。出口6的外径是大约40-180mm,内径是大约40-180mm,长度是大约55-230mm。盖子9的长度大约65-250mm。在表面76处,盖子9的内径是大约105-420mm,外径是大约110-440mm。排出管46的外径是大约25-120mm,内径是大约25-100mm。

    如图5-7和13所示,部段128的长度300是大约5-20mm,宽度是大约0.5-4mm。部段129至末端131的长度301是大约10-40mm,至隆起135的边缘的长度302是大约5-25mm。部段129的宽度是大约1-6mm。凸轮面127在隆起135与末端131之间的长度是大约4-18mm。

    末端131的半径是大约0.4-1.8mm。隆起135的半径是大约0.2-2mm。其从部段129的边缘突伸的高度304是大约1-7mm。掣子114的中部与部段128的距离305是大约3-14mm,其半径是大约5-20mm。插座或插脚97从隆起135至凸缘79的距离307是大约4-16mm。部段129与凸缘79之间的距离308是大约4-16mm。部段129与隆起114之间的距离309是大约4-16mm。

    现请参见图5-7和14,每个突起109的长度320都是大约1-7mm,宽度是大约1-4mm。槽112的长度320是大约1-7mm,宽度323是大约2-9mm。后表面120的长度324是大约0.5-4mm。后表面120和曲面116之间的表面距离325是大约2-10mm。后表面136的长度329是大约2-8mm。末端125与凸轮面126之间的距离330是大约1-5mm。后表面136和突起110之间的表面距离332是大约2-9mm。指状件151从手柄部分155至延伸部162端部的距离是大约60-260mm。杆部156的宽度是大约10-60mm。凸片164的长度是大约10-40mm,其最宽部分的宽度是大约2-10mm。头部165的半径是大约0.5—4mm,从凸片164突伸0.5-4mm。当指状件151处于锁定位置时,延伸部162延伸离开导轨152边缘的距离是大约1-10mm。

    Ⅲ.对美国专利申请08/928,684的特定实施例的改进

    现请参见图10和11。从图10和11中可以看到,如果插脚97没有抵住支座98完全转动,指状件160没有完全进入锁定位置。也就是说,当指状件160朝着锁定位置移动时,它可以通过抵靠支座98而“挂着”或卡住,除非发生转动,指状件160不能进一步地移向锁定位置,即朝着图11的底部移动。因此,如果装置的操作者将指状件160的向前移动(和停止)作为锁定系统完全转动锁定的标志,当发生“卡阻”情况时,该系统就对使用者显示被锁定的状态。应注意的是,上述的斜角表面的取向正是为了阻止这种情况的发生。

    为了尽量减小这种感觉的风险,可以将指状件160加长一些并调节其运动,以便当旋转驱动的锁定系统被锁定时,在锁定指的锁合过程中,指状件160的手柄发生很大的移动或其(相对)移动量非常大。因此,使用者可以感觉到卡阻已经发生,因为指状件160已经发生了相对较小的运动。然而,对图10和11中的特定配置而言,由于在指状件160的部分465与插脚97的部分454之间有一个抵靠作用(图11),所以不能将指状件160的移动长度加得很长。图29和图30示出了对此的一种变型。

    图29和30基本上类似于图10和11,只是示出了一个加长的指状件和为了适应该指状件的改动。应注意的是,相对于图10和11而言,插脚97’的在指状件160’附近与支座98’相配合的那一部分已被去除。因此,指状件160’的部分468延伸得远远超过图10和11所示配置可能的位置。这意味着:指状件160’的纵向移动的总和可以超过一个很大的纵向距离,当发生抵触支座98的机械卡阻时,使用者不太可能相信指状件已被锁定。

    应注意的是,图29和30所示的配置的锁定作用与图10和11所示配置相同,在图30所示的锁定位置上,指状件160’正可防止盖子转动而让插脚97’转动地移出支座98’。

    应注意的是,图29和30所示的加长指状件160’可适用于(美国专利申请08/928,684)图10和11的配置,不必对该配置作很大改动,只是:用一个较长的指状件160’代替较短的指状件;以及对一个插脚(即与指状件160’相配合位置上的插脚)的形状加以改动。盖子9上的其余插脚可以与美国专利申请08/928,684的图5-7相同。此外,无需对本体8以及其上的支座98的设计进行改动来适应这种改进的细长锁定指160’。

    应注意的是,对图29和30所示的配置而言,由于对插脚97’进行了改动,整个插脚一支座锁定配置中至少有一个插脚缺少用于过中心锁定的两个可能位置中的至少一个。这是因为插脚97’已经被截头,不再包括图10中的、对转动有一些摩擦(或干涉)阻力的区域290。总的来说,在通常的配置中,这对脱开转动的阻力是很轻微的损失。首先,锁合指160’可阻挡转动,除非需要进行转动。还有,可以根据需要,使整个转动锁定系统中的其它插脚一支座之间的摩擦阻力提供过中心的锁定阻力。

    Ⅳ.可选用的其它实施例

    在图17-33中,示出了利用美国专利申请08/928,684的总原理的其它配置。

    图17和19中的标号500总的表示该章节中改进的空气过滤器组件。该空气过滤器组件没有处于装配状态,即盖子503安装在本体构件504上的状态,因为如果以这种状态来描述,配置500就非常类似于图12所示的配置(或者如果没有采用锁定指和滑动安装件,就类似于图1的配置1)。另外,没有结合图17-33来描述主过滤元件和保险元件。然而,也可以采用类似于图4中的部件55和56。图17是本体构件504的侧视图。图19是盖子503的侧视图。所述的改进总的涉及扭转型锁定机构,因而当空气过滤器组件500装配起来时不能很方便地看到。相反,这些特征在空气过滤器500装配起来时基本上是看不到的,只有当盖子503和本体构件504分开并单独观察时才能看到。

    首先请参见图17中的本体构件504。与图1A和4-7中的本体构件8相比,本体构件504很明显有几个区别。首先,虽然本体构件504也包括多个支座510,但支座510至少是在特定的外构形或形状以及总的相对尺寸方面不同于图4—7所示的支座98。具体地说,支座510的面积(在较佳实施例中,是相对于壳体的其余部分而言,也可以是绝对而言)大于支座98,支座510的形状不同于支座98。本文中“较大的面积”是指:从俯视图看,有支座的外周边所限定的周边面积。一般来说,当应用于总的尺寸或尺度相同的壳体时,每个支座510(如果以下述方式构造)的周边面积基本上大于每个支座98的面积。每个支座510的周边面积至少是60mm2,较佳的是至少130mm2,并且在250-2500mm2之间,典型的是大于350mm2,例如大约500mm2。本文中的术语“不同形状”是指由支座510和98的外周边所限定的形状。

    其它的不同之处包括:较佳的支座510是由两个区段形成的,即区段511和区段512,如图18所示;以及,区段511和512一起环绕或限定了一个中心“凹部”或凹槽514,如图18所示。比较而言,支座98是单件的,没有完全环绕一中心凹部的周边。凹槽部分514的面积至少是50mm2,较佳的是大约100-800mm2,典型的是大于150mm2,例如大约200mm2。

    此外,部分地是为了接纳图17和18中相对较大的支座510,与图1-6所示的配置相比,图17和18所示实施例中的在凸缘519和端部520之间的部分518,即通常称之为盖子接合面的相对长度(对较佳实施例的绝对长度)比较大。

    图17A是图17的剖视图。应注意的是,端部520包括边沿部分521、搁架522和边缘523。对图17和18的较佳构造而言,边缘523是圆形的,限定了一中轴线524。对图17A的配置而言,边沿部分521延伸的距离至少是5mm,通常是8-20mm。因此,它相对较深地伸入盖子503(图20)的相应槽中,因而可在构件504和503之间提供良好的密封。也就是说,图20中的槽547可以相对较深,从曲线部分547a至边缘543,至少是25mm,较佳的是40-70mm。它具有比图1-16所示的配置更深的槽密封。当把盖子503安装到本体构件504上时,本体构件504的边缘523伸入槽547的距离至少是3mm,较佳的是6-10mm。较佳的边沿部分521也有1.0至3.0mm厚。在较佳的配置中,每个支座510与边缘523至少间隔10mm,较佳的是15-30mm,最好是23mm。

    图18示出了支座510的特定细节和较佳的结构特征,这将在下文中对盖子503进行描述之后再作讨论。

    图19和19A示出了盖子503。图20是沿着图19A中的线20-20剖取的剖视图。

    参见图19,盖子503的总的外观类似于(在某些方面几乎相同于)图1、2和4所示的盖子9。一个不同之处在于,盖子503可以在区域530有一个相对较长的延伸部(相对于图1、2和4所示的盖子而言),以便覆盖用在相应本体构件504上的较大的支座510。通常,对图17-28的配置而言,点530A和530B之间的边沿或盖子530的延伸长度至少是大约10mm,典型的是15-30mm。

    从图19A可以看到,盖子503设置有一安装槽或滑动安装部533,以便在使用过程中接纳一锁定指(图19和19A未示)。较佳的锁定指可以大致如以下结合图25和26所述,其操作过程类似于图10和11中的锁定指160。应注意的是,与图10和11所示的配置相比,该锁定指的特定尺寸和形状应有所变化,以便适应较佳的支座510的尺寸和形状。这可以通过以下结合图25和26对锁定指的讨论来证明。

    现请参见图20,它是盖子503的剖视图。从该图中可以很方便地观察到盖子503和图2中的盖子配置9之间的差异。首先,应注意的是,图20中的插脚537构造得与图2中的插脚97有所不同。例如,插脚537不是呈直角的L形。相反,每个插脚537均具有一细长的、弯曲的、香蕉形的部分。这将在下文中结合图21来详细描述。

    此外,每个插脚537均由两个区段或部分组成,包括:一有些像香蕉形状的前部540,如下所述,在锁定过程中,它最直接地与接合支座510配合的部分;以及一后部541,它包括一最好紧挨着边缘543的相对较直的部分。

    盖子503并不包括与边沿或环546一起限定圆形槽547的侧壁部分545。当把盖子503安置到本体构件504上时,槽547可作为一用来接纳边缘部分523的接纳槽或密封槽。在与图17A中的凸阶或搁架522对准时,边沿546的端部549可以用作一止挡件。虽然操作过程类似于图2的配置,但与图20所示的较佳实施例相比,盖子9(图2)的类似于区域545(图20)的区域相对较短。

    应注意的是,在图20所示的配置中,盖子503设置有一个外凸阶551,区段545在此结合于盖子构件503的外壁556的其余部分553。这个凸阶可使环546可靠地一体成形于壁部分556的其余部分,以方便于模制和提供强度。在图2所示的盖子9中也采用了类似的构造。

    图18是支座510之一的放大视图。支座510包括区段511和512。总的来说,在图示的较佳实施例中,区段511和512一起限定了一个其外周形状类似于字母“p”的支座510,“p”的尾部由标号55来表示,并且指向图17中的凸缘519。在此,支座具有“p形”构造意味着:具有字母p那样的大致为椭圆周边或类似的形状以及一个尾部;或者可以是“p”的镜像图案。也就是说,该术语是将字母“p”的镜像图案也当作是“p形”的。

    图18所示支座510的一个更具体的特征是,所述的支座510均具有一限定并划定一中心凹部514的区域;以及一从该凹部突伸的指状件555。当然,这种特定的较佳构造就是图示的“p”形构造或其镜像图案。然而,从以下的描述中可以清楚的是,还可以对图示特定的外周构造采用各种变化形式。

    还是请参见图18,区段511大致包括一突起,该突起具有相互间隔的第一和第二侧边缘560和561,这两个侧边沿通过端边缘562和563连接起来。侧边缘560和561基本上是直的、细长的,其延伸方向大致平行于端边缘523(图17);或者当把盖子503安装到本体构件504上并在锁定和脱开位置之间转动时,平行于盖子503的转动方向。或者,侧边缘560和561的延伸方向可以基本垂直于本体构件504(图17和17A)的中轴线524。

    另一方面,端边缘562和563基本上相对于本体构件的中轴线524(图17和17A)以及侧壁560和561的延伸方向成一个斜角地延伸。下面将给出端壁562和563的较佳延伸角度。较佳的是,区段511的外周构造是这样的,即,比边缘560更靠近端部523的边缘561至少是边缘560长度的95%,通常至少是边缘560长度的90%;边缘560和561定位成使边缘561相对于边缘560“对中”,即,使这两个边缘的中心处在垂直于它们的一直线上。这意味着:对较佳实施例而言,端部边缘562和563不但是斜着延伸的,而且彼此镜像对称。

    总的来说,可以将如图18所示的较佳区段511看成是一个大致成“D形”的构件,它具有由边缘560、561、562和563构成的连续的侧边,这些侧边限定了围绕中心突起565的外周壁。下面将给出该突起的较佳的高度和厚度尺寸。

    区段512包括两个部分,即“C形”部分570和尾部555。“C形”部分可限定端部567和568。通常,端部567和568是定位成使区段511的侧边缘560在两端部之间延伸。较佳的是,壁560在点572和573处抵靠或最小限度地间隔于C形部分570。于是,可以为支座510的各部分提供一些柔性。

    区段512最好是模制成一个可限定外壁或边缘576以及内壁或边缘577的突起。外边缘576的整个外部构造、各种表面以及表面的相对角度均与锁合过程中支座510的动作有关。特别是,区段512的四个部分潜在地相关于使用过程中与插脚537的配合。这四个部分是580、581、582和583。参考图22-24,可以清楚地了解这些部分在插脚一支座型锁定组件锁定的过程中的动作情况。

    具体地说,部分580可以作为一个前凸轮或凸轮面,它在转动锁定的过程中啮合于一相关插脚的一部分并沿着该部分滑动,以使插脚和支座在锁定过程中相对正确地定位,进而使盖子和本体构件相对正确地定位。较佳的是,部分580相对于转动方向倾斜地延伸,其倾角是40-60°,最好是大约49°或者,较佳的是,部分580相对于图17所示的轴线524倾斜地延伸,其倾角是大约30-50°,典型的是大约41°。部分580的与相关插脚啮合的程度当然取决于操作者在转动之前使盖子与本体构件对得准不准。对准程度越小,啮合得越大,这种啮合趋向于使部件对准。

    另一方面,部分581可以作为一个“过中心”的阻力隆起,其作用方式类似于图5中的突起135。参见图22-24,在锁定过程中,阻力隆起581的位置远离插脚的啮合部分,并且作为一个可反抗逆向转动的过中心的锁定件,要用适当的转动力才能克服。

    部分582大致限定了一个可在锁定过程中(如图22-24所示)抵靠插脚一部分的凹槽。较佳的是,部分582基本上平行于凸缘519或锁定过程中的转动方向;或者说,部分582最好是大致垂直于中轴线524。

    最后,部分583可作为锁定过程中的一个后挡止面,相关插脚的一部分只能转动到抵靠表面583为止。从图22-24可以清楚地看到,部分582和583的相对尺寸以及相关插脚的相对尺寸是这样选择的,即,在插脚的一部分抵靠于凹槽582的过程中,可借助表面583来阻止进一步的转动,并借助隆起或凸点581来提供解除锁定的阻力。在以下结合图27和28所作的描述中,给出了针对一实施例的较佳尺寸。

    如图25和26所示,外边缘576有三个部分取向为便于一相关锁定指的动作。这三个部分是588、589和590。

    部分588包括一类似于图10中的表面450的前凹面。部分588相对于图17A中的中轴线524的倾角通常是10-30°,并且从最外或最前面的点593朝着区段511凹向最里面的点594。或者说,表面或部分588相对于凸缘519或锁定过程中的转动方向倾斜地延伸,其倾角通常是大约100°-120°

    当支座由紧挨着末端593的锁定指来定位时,由588的延伸而提供的凹部可接纳锁定指的一部分。如图25所示,被接纳的锁定指部分是延伸部591。由于盖子503最好是能在各种选定的位置上相对于本体构件504转动,所以较佳的是在每个支座510上都设置凹部588。

    图18中的部分589是一个大致类似于图10中的表面460的后凹面。凹部589最好是相对于图17中的轴线524以10°-30°的倾角延伸;或者说,相对于凸缘514或锁定过程中的转动方向成大约60°-80°的斜角。部分589的凹伸部大致位于点598和599之间,点598表示部分589的最后一个点,即,部分588从点598起朝着区段511凹斜。由部分589形成的后凹斜部可适应于指状件600(图25和26)在锁定过程中的移动,可防止卡阻。部分589以类似于图10和11中的部分460的方式来动作。

    最后,部分590从点598朝着凸缘519延伸,其延伸方向大致平行于图17A中的中轴线524;或者说,基本上垂直于凸缘519或锁定过程中的转动方向。

    如图25和26详细所示,部分590可以为锁定指的一部分提供一个挡止面。

    总的来说,内边缘577在点599和594之间延伸,它限定了一个与外壁576相对的区域578,并且还限定了内侧区域514,这个内侧区域包括位于一个位于区段511和512之间的内凹部。

    应注意的是,区段511和512是这样构造的,即,这两个区段的细长部分的两侧边之间的厚度不超过2.5mm。这意味着:在过中心锁定和解除锁定的过程中的张力作用下,该壁部可以沿着轴线524的方向有一些挠曲。较佳的是,当选用聚丙烯塑料(在特定情况下,可以选用加强型聚丙烯)时,厚度为4mm或更小时比较理想,通常是2-3mm。再重复一下,在该段落中,厚度指的是相对的两侧边的厚度,而不是从空气过滤器的其余部分向外突伸的厚度。

    现请参见图21,其中示出了插脚537。如前所述,该插脚537包括一前部540和一后部541。

    前部540有一些像香蕉形状,包括区段606和607。区段606基本上平行于凸缘519以及锁定转动的方向延伸,或者说,大致垂直于图17A中的中轴线524。区段606是由相对的外侧边609和610以及端部或末端611限定的。端部611大体上是圆的,可以在锁定过程中充当引导内突起581的抵靠面。总的来说,如图22-24所示,边缘609包括一个在锁合过程中抵靠一相关支座510的部分582的外壁。

    区段607相对于区段606倾斜地取向,其中心线相对于凸缘519和/或锁定过程中的转动方向的倾角是大约65°至85°,典型的是大约74°。区段607是由边缘614和615以及末端616限定的。末端616基本上是圆的,取向为在锁定过程中抵靠相关支座的挡止部分583,如图22-24所示。边缘614大致是一个凸轮面或凹斜面,其锁定过程有些类似于图10中的表面454。也就是说,壁614限定了一个可在锁定过程中让相关支座510的部分580抵靠引导的凹斜面,以使盖子509和本体构件504正确地取向而便于锁定转动。在锁定过程中,如果盖子505和本体构件504没有正确地对准,部分580大致沿着壁614滑动,以获得最终的对准和锁定,如图22-24所示。

    较佳的是,部分540在壁609和610之间或壁614和615之间的厚度是大约1-3mm,因此,虽然它们从盖子503的其余部分突伸,但是薄得足以在锁定过程中有一些挠曲,并且足以承受锁定力而不会有断裂的危险。

    区段541总的包括一延伸部620,该延伸部沿边缘543定位,其延伸覆盖的径向距离基本上等于区段540。延伸部620在带有圆头端623和624的侧壁621和622之间的厚度是大约1-2mm。操作时,延伸部620可保护区段540免遭损坏。

    现请参见图22-24。图22-24示出了在锁定过程中的转动作业。

    具体地说,在图22中,支座510和插脚组件537面对面地分开,并且正朝着一锁定位置转动。图22所示的位置是插脚和支座机构的非锁定位置。

    在图23中,示出了插脚510和支座537部分啮合的情况,啮合发生在插脚537的凸轮面614与支座510的隆起部分581和端部凸轮面580之间。

    在图24中,示出了末端611与隆起581之间以及末端616与凹面583之间的完全锁合状态。

    现请参见图25和26。图25和26示出了联系于锁定指60的支座510和插脚537的操作情况。具体地说,在图25所示的配置中,锁定指600处于锁定位置,延伸指601延伸至支座510的一部分的后面。应注意的是,指状件600的斜面602应与支座510的后凸轮面对准。对锁定指而言,除了在锁定过程中与支座510相啮合的那一区域的特定形状和尺寸之外,其余特征都类似于以上针对610和611的配置。

    在图26中,指状件600被抽出,从而释放锁定组件,使支座510可以相对于插脚537转动。

    现请参见如图31-33所示的另一个实施例。图31-33示出了类似于图5-7所示、但是有所改进以适应所需特征的配置。具体地请参见图31-33所示的配置,由标号700表示的区域比图5-7中的标号109所示的区域短,最好是短得越过隆起701,而不是与它摩擦接触。于是,利用图31-33所示的配置,可以减小转动的摩擦阻力。

    还有,在图31-33所示的配置中设有一比图5-7中的相应区域125短的区域705,以便在过中心锁定的过程中减小区域705与区域706之间的阻力。这也将导致两个部件转动的摩擦阻力较小。

    图31-33示出的变型对希望有较小的转动阻力以便于转动的某些实施例是较为理想的。在这些配置的情况下,借助一利用上述锁定指的锁定配置,就可以阻止非所愿的转动。

    图31-33是为了简单地表明怎样借助对图5-7所示配置的最小变型使盖子相对于本体构件的转动更加方便。图31-33所示配置的调节作用可以应用于一插脚支座机构的所有支座或选定的支座,以便获得所需的转动摩擦阻力。

    Ⅴ.对于可选用的其它实施例的较佳尺寸

    在该章节中,提供了一组工作材料和规格。这些规格仅仅是一组例子。还可以采用很宽范围的变化型材料和尺寸。对于相互作用的支座510和插脚537,文中所提供的规格可以用于很多实施例和空气过滤器尺寸,只需要对很小或很大的空气过滤器作一些调节。

    所述的配置特别是为了用于具有下列特性的系统,即:通常的空气流速是大约100-220CFM(大约2.8-6.2立方米/分钟),通常的压降是大约4-8英寸水(大约100-205mm水)。

    本体构件504的长度是大约100-400mm,例如大于200mm,最好是大约270-290mm。盖子503的长度是大约60-200mm,例如大于100mm,最好是大约130-150mm。

    有大约12-20个,最好是16个支座510。现请参见图27,在下表中示出了该图中的标号。这些标号对应于图27中的支座510的一个例子。在这些标号旁边是与图27所示各部分相对应的典型的或较佳的尺寸。

    标号尺寸600不超过大约60mm;至少是大约10mm;较佳的是大约20-30mm;更好的是大约26mm。601不超过大约40mm;至少是大约5mm;较佳的是大约10-20mm;更好的是大约15mm。602不超过大约35mm;至少是大约3mm;较佳的是大约9-19mm;更好的是大约14mm。603不超过大约10mm;至少是大约0.5mm;较佳的是大约2-3mm;更好的是大约2.5mm。604不超过大约20mm;至少是大约3mm;较佳的是大约6-15mm;更好的是大约9mm。605不超过大约12mm;至少是大约1mm;较佳的是大约3-9mm;更好的是大约6mm。606不超过大约25mm;至少是大约4mm;较佳的是大约8-16mm;更好的是大约12mm。607不超过大约38mm;至少是大约8mm;较佳的是大约13-25mm;更好的是大约19mm。608不超过大约42mm;至少是大约9mm;较佳的是大约18-24mm;更好的是大约21mm。609不超过大约36mm;至少是大约8mm;较佳的是大约12-25mm;更好的是大约18mm。610不超过大约35mm;至少是大约7mm;较佳的是大约10-23mm;更好的是大约17mm。611不超过大约10mm;至少是大约1mm;较佳的是大约3-7mm;更好的是大约5mm。612不超过大约150°;至少是大约80°;较佳的是大约100-120°;更好的是大约110°613不超过大约50°;至少是大约5°;较佳的是大约10-30°;更好的是大约20°。614不超过大约90°;至少是大约25°;较佳的是

    大约40-60°;更好的是大约49°。615不超过大约80°;至少是大约20°;较佳的是大约30-50°;更好的是大约41°。616不超过大约140°;至少是大约35°;较佳的是大约60-80°;更好的是大约70°。617不超过大约40°;至少是大约5°;较佳的是大约10-30°;更好的是大约20°。

    每个支座510从盖子504的外表面突伸的距离至少是大约2mm,较佳的是大约3-8mm,更好的是大约6mm。支座510每一侧的用来帮助起模的拔模斜度不超过1°。

    在下表中,示出图中的标号。这些标号对应于图28中的插脚510的一个例子。在这些标号旁边是与图28所示各部分相对应的典型的或较佳的尺寸。

    标号尺寸650不超过大约5mm;至少是大约0.5mm;较佳的是大约1-3mm;更好的是大约2mm。651不超过大约5mm;至少是大约0.25mm;较佳的是大约1-3mm;更好的是大约1.5mm。652不超过大约15mm;至少是大约2mm;较佳的是大约4-10mm;更好的是大约7mm。653不超过大约25mm;至少是大约6mm;较佳的是大约8-20mm;更好的是大约14mm。654不超过大约6mm;至少是大约0.5mm;较佳的是大约1-4mm;更好的是大约2mm。655不超过大约10mm;至少是大约1mm;较佳的是大约2-7mm;更好的是大约4mm。656不超过大约15mm;至少是大约2mm;较佳的是大约4-10mm;更好的是大约7mm。657不超过大约140°;至少是大约35°;较佳的是大约65-85°;更好的是大约74°。658不超过大约40°;至少是大约3°;较佳的是大约5-25°;更好的是大约16°。

    每个插脚537从本体构件503突伸的距离至少是大约2mm,较佳的是大约3-8mm,更好的是大约6mm。插脚537每一侧的用来帮助起模的拔模斜度不超过1°。

    图17和19所示的壳体可以用类似于以上结合图15和16描述的安装带或其变型来进行安装。

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本发明提供了一种具有一本体构件和一可拆卸盖子的空气过滤器组件。该组件包括一用于在盖子和本体构件之间进行锁合的锁定组件(9798)。较佳的锁定组件是可旋转驱动的锁定组件,通过使盖子与本体构件作一定量的相对转动,就可以使该锁定组件锁定(图10)或脱开(图11)。 。

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