專利名稱：用于空氣凈化器的限制指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及用于空氣凈化器系統(tǒng)的限制指示器，更具體地說(shuō)，涉及一種具有一校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和一新型彈簧支承結(jié)構(gòu)的限制指示器。
背景技術(shù)：
限制指示器用于在必須對(duì)內(nèi)燃機(jī)的空氣凈化器進(jìn)行維修時(shí)提供一信號(hào)指示。它們通常與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口上游的空氣凈化器的空氣出口連接。大多數(shù)機(jī)械式限制指示器采用一與大氣相通的波紋管式薄膜，該薄膜由一壓縮彈簧限制膨脹。當(dāng)凈化器污染較多時(shí)，限制指示器的“大氣”/高壓側(cè)與負(fù)壓/低壓側(cè)之間的壓力差增加，從而引起薄膜膨脹。當(dāng)該壓力差達(dá)到某一程度時(shí)，薄膜一般即在一膨脹位置鎖住，并向使用者發(fā)出應(yīng)對(duì)空氣凈化器進(jìn)行維修的恒定的警告信號(hào)。美國(guó)專利號(hào)3,443,365示出了這種現(xiàn)有技術(shù)限制指示器的一個(gè)例子。
對(duì)于限制指示器有重要關(guān)系的是其指示所達(dá)到的一具體壓力差的精確度。限制指示器被設(shè)計(jì)成在一特定的設(shè)計(jì)壓力差情況下提供一警告信號(hào)。由于不適當(dāng)?shù)闹甘緯?huì)引起空氣凈化器維修過(guò)早或過(guò)遲，故其精確度是很重要的。然而，由于構(gòu)成組件的零件繁多，要始終制造精確的限制指示器是很困難的。零件如彈簧、薄膜、殼體和鎖緊機(jī)構(gòu)即使制造公差很小，也影響到指示器的精度。然而，目前的設(shè)計(jì)并不提供一種用于計(jì)及這些制造偏差而對(duì)限制指示器進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)節(jié)的機(jī)構(gòu)。
與限制指示器相關(guān)的的另一個(gè)問(wèn)題是提供一種重復(fù)使用后始終如一的鎖緊和松開(kāi)的鎖緊機(jī)構(gòu)。在許多設(shè)計(jì)中，鎖緊機(jī)構(gòu)包括一與一擋塊接合以將薄膜鎖緊在一膨脹了的警告位置的可復(fù)位柱塞。美國(guó)專利號(hào)3,443,365示出這方面的一個(gè)實(shí)例，其中柱塞被彎曲，偏離中心與搭扣接合。
因此，需要一種具有一可對(duì)制造方面的不一致性進(jìn)行校準(zhǔn)以作調(diào)節(jié)的一簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)的用于空氣凈化器系統(tǒng)的限制指示器。并需要一種在限制指示器中鎖緊一柱塞的簡(jiǎn)單機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明概述按照本發(fā)明，提供一用于空氣凈化器系統(tǒng)的限制指示器。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，限制指示器包括一具有高壓腔和低壓腔的殼體。高壓腔與殼體的一入口相連，而低壓腔則與殼體的一出口相連。殼體中的一波紋管式薄膜通常限定高壓腔，并可在膨脹位置與退回位置之間移動(dòng)。一在低壓腔中的壓縮彈簧具有一將薄膜朝退回位置偏置的第一端。一機(jī)構(gòu)與薄膜和壓縮彈簧結(jié)合以指示薄膜何時(shí)位于膨脹位置。一校準(zhǔn)盤(pán)支承壓縮彈簧的一第二端并具有一與殼體螺紋接合的部分。校準(zhǔn)盤(pán)的螺紋部可轉(zhuǎn)動(dòng)，以可改變對(duì)著薄膜的彈簧偏置力，由此，能以高壓腔與低壓腔之間的一預(yù)定壓力差將薄膜移動(dòng)校準(zhǔn)到其膨脹位置。
按照本發(fā)明的另一方面，一可調(diào)節(jié)限制指示器包括一具有高壓腔和低壓腔的殼體。高壓腔與殼體的一入口相連，而低壓腔則與殼體的一出口相連。殼體中的一波紋管式薄膜將兩個(gè)腔隔開(kāi)，并可根據(jù)兩個(gè)腔之間的壓力差在膨脹位置與退回位置之間移動(dòng)。一在低壓腔中的壓縮彈簧具有一將薄膜朝退回位置偏置的第一端。一平臺(tái)支承壓縮彈簧的一第二端，并具有一與殼體螺紋接合的部分。平臺(tái)的螺紋部可轉(zhuǎn)動(dòng)，以可改變對(duì)著薄膜的彈簧偏置力。
按照本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明還包括對(duì)如下類型的限制指示器的改進(jìn)，在該類型中，通過(guò)一壓縮彈簧將一可膨脹波紋管式薄膜朝一退回位置偏置，并且一可復(fù)位柱塞與一擋塊接合以將薄膜鎖緊在一膨脹的警告位置。限制指示器的一組成部分包括一其上安置有壓縮彈簧的一端的傾斜支座表面。當(dāng)薄膜膨脹到膨脹警告位置時(shí)，彈簧將柱塞推離中心以與擋塊接合。
在所附權(quán)利要求書(shū)中具體指出了表示本發(fā)明特征的這些和其它優(yōu)點(diǎn)和新穎性方面的特點(diǎn)。然而，為更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)參照構(gòu)成又一部分的附圖和具體說(shuō)明，其中示出和描述了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為按照本發(fā)明的限制指示器在非警告位置的橫剖面圖；圖2為圖1所示限制指示器在警告位置的橫剖面圖；圖3為圖2所示限制指示器的3-3剖視圖。
較佳實(shí)施例詳述現(xiàn)在參照附圖，其中同樣的零件采用同樣的標(biāo)號(hào)。圖1-3示出一按照本發(fā)明的限制指示器。本發(fā)明的限制指示器可與用于內(nèi)燃機(jī)的各種空氣凈化器系統(tǒng)連接。在較佳配置中，限制指示器10在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口上游的空氣凈化器出口處與一管件連接，未圖示。通過(guò)一倒鉤16周圍的橡膠密封圈(未示)在圓環(huán)18之間的區(qū)域中提供一壓配密封，將限制指示器10插入管件的一小孔內(nèi)。
參照?qǐng)D1，限制指示器10包括殼體12，該殼體又包括外殼14和封罩外殼14開(kāi)口端的蓋子20。蓋子20通過(guò)緊壓配合在蓋子20的溝槽21內(nèi)的傾斜凸緣15可拆卸地與外殼14連接。高壓腔30和低壓腔32被限定在殼體12內(nèi)。高壓腔30經(jīng)一通過(guò)蓋子20中以120E間隔隔開(kāi)的三個(gè)小孔22限定的入口31與大氣相通。低壓腔32與一形成在倒鉤16中的出口33相通，而后者又依次與空氣凈化器的負(fù)壓側(cè)相通，未圖示。
可膨脹薄膜40通常限定高壓腔30，該高壓腔當(dāng)薄膜40膨脹時(shí)擴(kuò)大。這里說(shuō)薄膜40“通?！毕薅ǜ邏呵?0是因?yàn)榍?0也包括薄膜40的開(kāi)口端與入口31之間的殼體部分。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)區(qū)域按照設(shè)計(jì)可以較大或較小。薄膜40為一柔性的可膨脹的波紋管式薄膜。應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)可采用具有相似特性的各種不同的薄膜。薄膜40包括通過(guò)將蓋子20向下推在護(hù)圈60上而被壓縮在護(hù)圈60與外殼14的一肩部之間的唇片41。放置在蓋子20與護(hù)圈60之間的是蓋子20的凹槽24中的一環(huán)形過(guò)濾器25。過(guò)濾器25系由DACRON聚酯纖維之類材料制成，并防止污染物進(jìn)入高壓腔30。
壓縮彈簧45將薄膜40朝退回位置偏置，作為實(shí)例如圖1所示位置。圖2表示薄膜40在一膨脹和鎖緊位置，藉助薄膜40使彈簧45壓縮。彈簧45在其上端46安置在信號(hào)元件的支座表面72上，而在其下端48則安置在校準(zhǔn)盤(pán)50的支座表面53上。
薄膜40通過(guò)在信號(hào)元件70中的一相應(yīng)的開(kāi)口74中緊壓配合的柱塞63與信號(hào)元件70連接。薄膜40的基座42被固定和密封在柱塞63的板64與信號(hào)元件70之間?；?2的一上升部分43保證是夠的密封。
信號(hào)元件70隨著薄膜40的膨脹和退回而向上和向下移動(dòng)。外殼14是透明的，在蓋子20的下端與外殼14上的不透明罩殼11之間形成窗口，故透過(guò)外殼14可看到信號(hào)元件70的外屏罩76?；蛘咭部蓪⒉煌该髡謿?1去除。屏罩76帶有彩色編碼，并包括有“更換空氣過(guò)濾器”字樣，當(dāng)薄膜40如圖2所示在其膨脹位置時(shí)可透過(guò)窗口13看到。信號(hào)元件70也包括用來(lái)與護(hù)圈60中的小孔61對(duì)準(zhǔn)的突片71，以使裝配一致。
限制指示器10包括一現(xiàn)有技術(shù)中大多知道的鎖緊組件69。盡管鎖緊機(jī)構(gòu)并不絕對(duì)需要，但最好提供已達(dá)到設(shè)計(jì)壓力差的經(jīng)常指示，以在發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)提供警告。鎖緊機(jī)構(gòu)69包括與信號(hào)元件70和薄膜40的基座42連接而移動(dòng)的柱塞63，以及三個(gè)從護(hù)圈60向下延伸的圓周方向隔開(kāi)的擋塊62，如圖3所示。參見(jiàn)圖2，當(dāng)薄膜40膨脹到其膨脹位置時(shí)，將柱塞63推離中心，以使柱塞63的凸緣65與擋塊62接合，從而將薄膜40和信號(hào)元件70鎖緊在警告位置。限制指示器10的復(fù)位是通過(guò)將松開(kāi)按鈕67手動(dòng)按下實(shí)現(xiàn)的。松開(kāi)按鈕67具有三個(gè)向下延伸到凸緣65之間的三個(gè)相應(yīng)的槽66內(nèi)的指狀物68，如圖3所示。指狀物68和槽66設(shè)計(jì)成當(dāng)松開(kāi)按鈕67按下時(shí)向下引導(dǎo)指狀物68以使柱塞63回到中心位置，從而將柱塞63從擋塊62上松開(kāi)，并使薄膜40在彈簧45作用下回到其退回位置。可以理解，鎖緊機(jī)構(gòu)和復(fù)位機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)成一些其它方式。
鎖緊機(jī)構(gòu)69的一個(gè)新的方面是信號(hào)元件70上的傾斜的彈簧支承表面72。傾斜支承表面72使柱塞63被推離中心以與擋塊62牢固接合。盡管信號(hào)元件70的傾斜支承表面72是在彈簧45的上端46處，可以理解，傾斜表面可以是在裝置的一些其它構(gòu)件上，彈簧45的下端48或兩端46、48可支承在一傾斜表面上。在較佳配置中，采用一具有一大約15度角度的單個(gè)傾斜支承表面72。也可有利地采用5E與20E之間的傾斜角度。彈簧45具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，并且在傾斜支承表面72不使它變形時(shí)在兩端46、48處是平的(未傾斜)。為保證彈簧45在上端46處適當(dāng)而一致的支承，將彈簧45的一彎曲的軸向凸起47插入支承表面72的小孔73內(nèi)。
校準(zhǔn)盤(pán)50被提供來(lái)通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧45對(duì)于薄膜40的偏置力，以允許對(duì)限制指示器10進(jìn)行校準(zhǔn)。限定一平臺(tái)的校準(zhǔn)盤(pán)50包括支承彈簧45的板52，以及向下延伸到殼體12的倒鉤16內(nèi)的軸54。軸54具有外螺紋55與倒鉤16的相應(yīng)的內(nèi)螺紋17接合?？梢岳斫?，在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)，校準(zhǔn)盤(pán)設(shè)計(jì)成各種其它方式，例如通過(guò)一具有外螺紋的板與殼體的一內(nèi)壁接合。另外，盡管校準(zhǔn)盤(pán)50最好模制成一單個(gè)零件，但也可包括兩個(gè)或多個(gè)零件，例如一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地與一螺紋軸連接的固定板。
低壓腔32與出口33之間的連通通過(guò)校準(zhǔn)盤(pán)50的中心通道59提供，校準(zhǔn)盤(pán)50的中心通道59包括小孔56和第一部分57以及第二部分58。小孔56的大小和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成減少壓力脈沖從發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口向低壓腔32的傳輸，這種傳輸可引起過(guò)早的限制指示。通道59的第二部分58為六角形截面形狀以接受一內(nèi)六角扳手(未示出)，用于使校準(zhǔn)盤(pán)50螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)。校準(zhǔn)盤(pán)50的軸54裝有兩個(gè)徑向向外延伸的柔性耳狀物。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)校準(zhǔn)盤(pán)50時(shí)，耳狀物51即“擎”住也為六角形狀的倒鉤16的內(nèi)壁，并鎖入倒鉤16中六個(gè)間隔槽66中的兩個(gè)的位置內(nèi)。這防止了可能影響校準(zhǔn)的校準(zhǔn)盤(pán)50的不希望的轉(zhuǎn)動(dòng)。
各個(gè)限制指示器如下述進(jìn)行校準(zhǔn)。在柱塞63的頂部放置一相應(yīng)于設(shè)計(jì)壓力差(這種情況下約為20英寸水柱)的重量。然后用內(nèi)六角扳手逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)校準(zhǔn)盤(pán)50，直至將柱塞降低到一設(shè)定點(diǎn)。限制指示器經(jīng)校準(zhǔn)后精確度提高，即可備用。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述僅用于示意的較佳實(shí)施例。在本發(fā)明原理范圍內(nèi)可對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行變化，尤其是零件的形狀、尺寸、配置或者構(gòu)件材料，這些變化均不超出由所附權(quán)利要求書(shū)所表示的一般含義的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于空氣凈化器系統(tǒng)的限制指示器，其特征在于，包括(a)一具有高壓腔和低壓腔的殼體，所述高壓腔與殼體的一入口相連，所述低壓腔與殼體的一出口相連；(b)一在所述殼體中的波紋管式薄膜，它通常限定所述高壓腔，并可在膨脹位置與退回位置之間移動(dòng)；(c)一在所述低壓腔中的壓縮彈簧，它具有一將薄膜朝所述退回位置偏置的第一端；(d)一裝置，它與薄膜和壓縮彈簧結(jié)合，用來(lái)在薄膜位于膨脹位置時(shí)指示；(e)一校準(zhǔn)盤(pán)，它支承壓縮彈簧的一第二端并具有一與所述殼體螺紋接合的部分；以及(f)用于使所述校準(zhǔn)盤(pán)的所述螺紋部相對(duì)于所述殼體螺紋轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，以可改變所述彈簧對(duì)于薄膜的偏置力，由此，能以高壓腔與低壓腔之間的一預(yù)定壓力差將所述薄膜的移動(dòng)校準(zhǔn)到所述膨脹位置。
2.如權(quán)利要求1所述的限制指示器，其特征在于，所述校準(zhǔn)盤(pán)包括一與所述殼體的所述出口連通的小孔，所述小孔的大小和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成減少?gòu)乃龀隹谙蛩龅蛪呵粋鬏攭毫γ}沖。
3.如權(quán)利要求1所述的限制指示器，其特征在于，所述校準(zhǔn)盤(pán)包括一彈簧支承板和一由此延伸到所述殼體的所述出口內(nèi)的軸，所述軸具有外螺紋與所述出口的至少一個(gè)相應(yīng)內(nèi)螺紋接合，并具有一在所述低壓腔與所述出口之間提供連通的中心通道。
4.如權(quán)利要求3所述的限制指示器，其特征在于，所述校準(zhǔn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括一成接受一工具形狀的所述校準(zhǔn)盤(pán)的所述軸的部分，從而使所述工具的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述校準(zhǔn)盤(pán)的所述軸相對(duì)于所述殼體的所述出口螺旋狀轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求3所述的限制指示器，其特征在于，所述校準(zhǔn)盤(pán)的所述軸包括多個(gè)從所述軸徑向向外延伸的柔性耳狀物，所述殼體在所述出口的一內(nèi)側(cè)面包括多個(gè)相應(yīng)的槽，故可將所述耳狀物相對(duì)于所述出口擎住，并鎖緊在所述槽的位置內(nèi)，以防止所述校準(zhǔn)盤(pán)的非故意的轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的限制指示器，其特征在于，所述指示裝置包括一與所述薄膜和所述彈簧的所述第一端連接而移動(dòng)的信號(hào)元件，故當(dāng)所述薄膜膨脹到所述膨脹位置時(shí)可通過(guò)所述殼體的一窗口看到所述信號(hào)元件。
7.如權(quán)利要求1所述的限制指示器，其特征在于，還包括自動(dòng)將所述薄膜鎖緊在所述膨脹位置以提供已達(dá)到預(yù)定壓力差的經(jīng)常指示的裝置，以及使所述鎖緊裝置手動(dòng)復(fù)位的裝置。
8.一種用于空氣凈化器系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)限制指示器，其特征在于，包括(a)一具有高壓腔和低壓腔的殼體，所述高壓腔與所述殼體的一入口相連，所述低壓腔與所述殼體的一出口相連；(b)一在殼體中的波紋管式薄膜，它將兩個(gè)腔隔開(kāi)，并可根據(jù)兩個(gè)腔之間的壓力差在膨脹位置與退回位置之間移動(dòng)；(c)一在低壓腔中的壓縮彈簧，它具有一將薄膜朝退回位置偏置的第一端；以及(d)一平臺(tái)，它支承壓縮彈簧的一第二端，并具有一與殼體螺紋接合的部分，其結(jié)構(gòu)和配置為可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)所述平臺(tái)的螺紋部改變所述彈簧對(duì)于薄膜的偏置力。
9.如權(quán)利要求8所述的限制指示器，其特征在于，所述平臺(tái)包括一與所述殼體的所述出口連通的小孔，所述小孔的大小和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成減少?gòu)乃龀隹谙蛩龅蛪呵粔毫γ}沖的傳輸。
10.如權(quán)利要求8所述的限制指示器，其特征在于，所述平臺(tái)包括一彈簧支承板和一由此延伸到所述殼體的所述出口內(nèi)的軸，所述軸具有外螺紋與所述出口的至少一個(gè)相應(yīng)內(nèi)螺紋接合，并具有一在所述低壓腔與所述出口之間提供連通的中心通道。
11.如權(quán)利要求10所述的限制指示器，其特征在于，所述平臺(tái)的所述軸的一部分具有接受一工具的形狀，從而使所述工具的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)所述軸相對(duì)于所述殼體的所述出口螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求10所述的限制指示器，其特征在于，所述平臺(tái)的所述軸包括多個(gè)從所述軸徑向向外延伸的柔性耳狀物，所述殼體在所述出口的內(nèi)側(cè)面包括多個(gè)相應(yīng)的槽，故可使所述耳狀物相對(duì)于所述出口擎住，并鎖緊在所述槽中的位置內(nèi)，以防止所述平臺(tái)的非故意的轉(zhuǎn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求8所述的限制指示器，其特征在于，還包括與所述薄膜和所述彈簧的所述第一端連接而移動(dòng)的信號(hào)元件，故在所述薄膜膨脹到所述膨脹位置時(shí)可通過(guò)所述殼體的窗口看到所述信號(hào)元件。
14.如權(quán)利要求8所述的限制指示器，其特征在于，還包括將所述薄膜自動(dòng)鎖緊在所述膨脹位置以提供已達(dá)到預(yù)定壓力差的經(jīng)常指示的裝置，以及將所述鎖緊裝置手動(dòng)復(fù)位的裝置。
15.一種用于空氣凈化器系統(tǒng)的限制指示器，其中，通過(guò)一壓縮彈簧將一可膨脹波紋管式薄膜朝一退回位置偏置，并且一可復(fù)位柱塞與一擋塊接合以將薄膜鎖緊在一膨脹的警告位置，其特征在于，改進(jìn)之處包括一構(gòu)件，它具有其上安置壓縮彈簧一端的一傾斜支座表面，故當(dāng)薄膜膨脹到膨脹位置時(shí)，彈簧將柱塞推離中心以與擋塊接合。
16.如權(quán)利要求15所述的限制指示器，其特征在于，所述構(gòu)件包括在彈簧對(duì)面與薄膜和柱塞連接的信號(hào)元件。
17.如權(quán)利要求15所述的限制指示器，其特征在于，所述傾斜安置表面包括一從壓縮彈簧的所述端部接受一軸向凸起的小孔，從而保證彈簧的所述端部的適當(dāng)安置。
18.如權(quán)利要求15所述的限制指示器，其特征在于，所述傾斜安置表面相對(duì)于一非傾斜位置傾斜約5-20度。
全文摘要
一用于內(nèi)燃機(jī)空氣凈化器的限制指示器(10)。通過(guò)一壓縮彈簧(45)的一第一端將一波紋管式薄膜(40)朝一退回位置偏置。一與殼體(12)螺紋接合的校準(zhǔn)盤(pán)(50)支承一壓縮彈簧的第二端,故可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)校準(zhǔn)盤(pán)對(duì)限制指示器進(jìn)行校準(zhǔn)。壓縮彈簧的一端部被安置在一傾斜支承表面(72)上,從而將柱塞(63)推離中心以與一擋塊(62)接合,并鎖緊限制指示器。
文檔編號(hào)B01D46/44GK1192799SQ96196061
公開(kāi)日1998年9月9日 申請(qǐng)日期1996年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月4日
發(fā)明者拉里·R·內(nèi)普桑特 申請(qǐng)人:唐納森公司