專利名稱：卡扣式水傳感器及其過濾器組件的制作方法
技術領域：
本實用新型總體上涉及車輛的流體供給系統(tǒng)，特別地但不限于涉及包括水
傳感器(water sensor)的過濾器組件。
背景技術：
一些發(fā)動機流體供給系統(tǒng)包括流體過濾系統(tǒng)，這種流體過濾系統(tǒng)設計用于 從流體中將水分離出來。這種發(fā)動機流體供給系統(tǒng)的一個例子是燃料過濾器組 件，該燃料過濾器組件包括過濾器外殼和裝配在其中的水分離燃料過濾器
(water separating fUel filter )。該流體過濾系統(tǒng)還可以包括水傳感器，該水傳感 器貫穿所述過濾器外殼并延伸進入其內部，以檢測該過濾器外殼內是否已收集 了一定數(shù)量的水。如果足夠的水已被收集在該過濾器外殼內，則向用戶發(fā)送一 信號表明應該通過例如打開排水閥的方式將水從該過濾器外殼中排出。該水傳 感器與該過濾器外殼之間的連接必須是水密的，以防止水和燃料泄漏。 一直以 來都需要提高水傳感器保持(retention)到過濾器外殼上的有效性
(effectiveness )

實用新型內容
這里描述了 一種改進的水傳感器。采用卡扣配合連接(snap-fit connection ) 來將水傳感器固定到過濾器外殼上。采用卡扣配合連接^^于在制造期間該傳感 器與過濾器外殼的組裝。另外，當過濾器外殼由模制塑料制成時，在需要安裝 該傳感器的位置處很難形成螺紋，而且用于固定該傳感器的旋轉焊接并不堅 固。采用卡扣配合連接在該傳感器和塑料過濾器外殼之間提供了必要的連接， 并不再需要諸如螺紋或旋轉焊接的傳統(tǒng)方法來固定該傳感器。所述水傳感器會在包括將燃料含水傳感器(water-in-foel sensor)固定到水 分離燃料過濾器組件的燃料過濾器外殼上的應用中進行描述。但是，應該理解 的是，這里描述的卡扣配合連接并不限于將燃料含水傳感器連接到燃料過濾器 外殼上。該卡扣配合連接可以應用于將7jc傳感器連接到在其他發(fā)動機流體過濾 系統(tǒng)中的過濾器外殼上。
在一個實施例中，過濾器組件包括具有限定了內部空間的壁的過濾器外殼 和用于收集水的水槽(watersump)。在所述過濾器外殼內鄰近所述水槽處形成 傳感器安裝插孔(sensor mounting receptacle),并在所迷傳感器安裝插孔上形 成第 一卡扣配合連接部件。在所述過濾器外殼的內部空間內可以置換的水分離 過濾器將水從將由所述過濾器過濾的流體中分離出來。水傳感器被安裝在所述 傳感器安裝插孔內，且至少部分延伸到所述水槽內，以檢測所述水槽中的水。 所述水傳感器包括第二卡扣配合連接部件，所述第二卡扣配合連接部件與所述 第一卡扣配合連接部件接合，以將所述水傳感器固定到所述過濾器外殼上。
安裝到所述過濾器組件上的水傳感器包括傳感器主體、連接到所述傳感器 主體上的間隔開的一對水傳感探針、所述傳感器主體上的適合用于卡扣配合連 接的卡扣配合連接部件、設置在所述傳感器主體上的密封環(huán)和形成于所述傳感
器主體上的插入止停^/L構。所述插入止停機構限制所述傳感器主體向所述傳感 器安裝插孔內的插入，同時在所述傳感器主體上提供密封環(huán)使得在所述插孔由 模制塑料制成時，所述傳感器安裝插孔的模制更容易。


圖1B為圖1A中環(huán)形內部分的放大圖2A為包括第一卡扣配合連接部件的過濾器外殼的橫截面圖； 圖2B為圖2A中環(huán)形內部分的放大圖； 圖3為水傳感器的透視圖；圖4為圖3所示的水傳感器的側視圖5為包括卡扣配合連接解除機構的水傳感器的另一個實施例的側視圖。
具體實施方式

在下面的詳細描述中，將參考構成說明書一部分的附圖，本實用新型構思 可以通過附圖所示的具體實施例來實現(xiàn)。這些實施例被充分詳細的描述，以使 本領域技術人員能夠實施本實用新型，應該理解的是，在不脫離本實用新型構 思的精神和范圍的情況下，可以結合或分別采用這些實施例，或者采用其他實 施例，以及可以進行結構和程序上的變化。下面的詳細描述提供了一些例子， 但是本實用新型的范圍是通過所附的權利要求和它們的等效替換來限定的。
這里描述了 一種改進的水傳感器。采用卡扣配合連接來將水傳感器固定到 過濾器外殼上。所述水傳感器會在包括將燃料含水傳感器(water-in-fliel sensor) 固定到水分離燃料過濾器組件的燃料過濾器外殼上的應用中進行描述。但是， 應該理解的是，這里描述的卡扣配合連接并不限于將燃料含水傳感器連接到燃 料過濾器外殼上。該卡扣配合連接可以應用于將水傳感器連接到其他發(fā)動機流 體過濾系統(tǒng)中的過濾器外殼上。
如圖l所示，具有卡扣式水傳感器的所述過濾器組件的一個實施例為水分 離燃料過濾器組件10的形式，水分離燃料過濾器組件IO適用于從燃料中除去 不需要的污染物以及從所述燃料中將水分離出來。過濾器組件10包括具有側 壁14、限定封閉端22的底部28、開口端20以及由側壁14和底部28限定的 內部空間42的過濾器外殼12。過濾器組件IO還包括安裝在內部空間42內的 水分離濾芯16以及收集被分離的水的收集槽區(qū)域30。
參見圖1A、 1B、 2A和2B,在外殼12的底部28內鄰近收集槽區(qū)域30處 限定了開口26，并在此處形成安裝插孔34，安裝插孔34從開口 26向上延伸 至外殼12的內部空間42內，用于容納水傳感器18。如圖1和2所示的實施例 中，開口 26被限定在外殼12的底部28內，因此，如圖1和2所示的實施例被稱為底部安裝構造。應該理解的是，只要后續(xù)安裝的傳感器能夠檢測槽區(qū)域
30收集的水的水位，開口 26和安裝插孔34還可以被設置在外殼12的側壁14 內，這種構造被稱為側面安裝構造。
在安裝插孔34上安裝了第一""N口配合連接部件。如圖1B和2B詳盡所示， 所述第一-^扣配合連接部件為多個例如六個呈圓周排列的向上延伸的卡扣配 合指狀物38的形式，這些卡扣配合指狀物38被設置在安裝插孔34的上端， 并且具有基本統(tǒng)一的尺寸和形狀。每個指狀物38在尖端32處孩i孩i變細，以幫 助控制安裝水傳感器18所需的插入力，并且朝安裝插孔34的縱軸a-a，方向向 內成一定角度。安裝插孔34和所述卡扣配合指狀物限定了通過它插入7jc傳感 器18的通道。
所述多個指狀物可以通過槽(slot)彼此對稱的或不對稱的間隔開，且可 以采用不同數(shù)目的指狀物，例如，三個、四個、五個、七個等等。所述槽的數(shù) 量還幫助控制將水傳感器18插入安裝插孔34內所需的插入力。所述卡扣配合 指狀物由提供足夠彈性的材料制成，以使當向所述指狀物施加預定力時，它們 可以向后彎曲(也就是遠離軸a-a，)，當不再施加所述力時，它們可以恢復到原 始不偏離的位置(示于圖2B)。安裝插孔34和卡扣配合指狀物38可以為金屬， 或者由非金屬材料制成，例如，塑料或復合材料。
水傳感器18的細節(jié)示于圖3和4。水傳感器18是一種卡扣式燃料含水 (WIF， water-in-fliel)傳感器，設計安裝在所示的外殼12上。WIF傳感器18 包括大體呈圓柱形的傳感器主體52，傳感器主體52具有上部54、頸部56、下 部58和縱軸b-b，。 WIF傳感器18還包括一對間隔開的并排的傳感揮:針24a和 24b，且傳感〗果針24a和24b從上部54的上表面向上延伸。
WIF傳感器18還包括第二卡扣配合連接部件，用于與安裝插孔34的所述 第一卡扣配合連接部件接合，以形成卡扣配合連接。具體參見圖3和4，所述 第二卡扣配合連接部件為圍繞上部54沿圓周方向延伸的保持環(huán)(retention ring) 44的形式。配置保持環(huán)44，使其具有從它的頂端60至它的底端62增長的外徑。傳感器主體52和保持環(huán)44可以為金屬，或者由非金屬材料制成，例如， 塑料或復合材料。
WIF傳感器18還包括密封環(huán)64，用于密封WIF傳感器18和安裝插孔34 的內表面之間的界面。密封環(huán)64最好為彈性材料的O形環(huán)密封(o-ring seal), O形環(huán)密封作為WIF傳感器18的一部分且是可拆除的。
WIF傳感器18還包括止停機構66，用于限制WIF傳感器18向安裝插孔 34內的插入。如圖3和4所示，止停機構66為設置在下部58下端的圓形的、 呈放射狀延伸的凸緣的形式。如圖1A和1B所示，所述凸緣的直徑比安裝插 孔34的直徑大，以使WIF傳感器18 —插入安裝插孔34內，所述凸緣就緊鄰 底部28以限制所述傳感器插入所述插孔內的程度。只要能夠限制所述傳感器 插入所述安裝插孔內的程度，也可以采用其他止停機構。
參見圖2B和4，止停機構66的上表面和保持環(huán)44的底端62之間的距離 "dl"稍微大于圍繞開口 26的所述底部的底表面48和卡扣配合指狀物38的尖 端32之間的距離"d2",以容納公差和設備的疊加(accommodate stack-up of tolerances and installation)。然而，"dl"和"d2"之間的差距并不足夠大到允 許傳感器18和插孔34之間的過度移動，因為傳感器18和插孔34之間的過度 移動會產(chǎn)生不必要的咔嗒?？ㄠ脑肼?，并導致傳感器18或所述插孔的磨損。
另外，像現(xiàn)有技術一樣，電源線和信號線50， 70從WIF傳感器引出，用 于向所述傳感器直接提供電源，以及將從所述傳感器發(fā)出的信號發(fā)送給控制單 元，所述控制單元將用于在所述過濾器外殼內的水位到達探針24a, 24b的水 平，從而在所述探針之間形成了通路時，發(fā)送信號給用戶，表示過濾器外殼內 已存在過多的水。
參見圖1A和1B,在組裝過濾器外殼12期間，WIF傳感器18穿過開口 26被插入到過濾器外殼12的安裝插孔34內。由于所述傳感器被插入，保持環(huán) 44使卡扣配合指狀物38向外偏斜。當保持環(huán)44的底端62已經(jīng)通過卡扣配合 指狀物38的尖端32時，卡扣配合指狀物38向內彈回，使得卡扣配合指狀物38的尖端32與保持環(huán)44的底端62接合，以防止所述傳感器的移除。另外， 止停機構66的上表面與所述底部接合，以阻止水傳感器18向安裝插孔34內 的插入。放射狀的密封環(huán)64在插孔34和WIF傳感器18的外表面周圍之間提 供水密性密封，以使這些界面處沒有流體泄漏。顯然，其他方式的密封可以被 單獨或與所述密封圈結合使用，例如，粘性密封劑(adhesive sealant)或一體 的密封凸緣(integral sealing flange )。另外，止停機構66的上表面緊靠底部28 的底表面進行接合，以幫助提供輔助密封。
圖5示出了 WIF傳感器118的一個實施例，其中，WIF傳感器118包括 用于解除所述卡扣配合連接的卡口配合連接解除機構(snap-fit connection releasing mechanism )。這允許了用新的WIF傳感器替換故障的或損壞的WIF 傳感器118。所述傳感器解除機構為多個傾斜體(inclinedramps) 168的形式， 所述傾斜體168從傳感器118的頸部156伸出。每個傾斜體168包括傾斜的致 動面(sloped actuating face ) 170、徑向面(radial face ) 174和遠端(distal end) 172。相鄰的傾斜體168之間具有間隙176。間隙176的數(shù)目最好與所述安裝插 件上的卡扣配合指狀物的數(shù)目 一致，所述間隙的大小可以在其中容納所述卡扣 配合指狀物。致動部件140，例如凸出(protrusion),被設置在傳感器118的 底部，用于通過與例如螺絲起子的工具嚙合，來為傳感器118提供轉動力，以 使所述傳感器轉動。
傳感器118最好被安裝在所述安裝插孔內，以使所述插孔上的所述卡扣配 合指狀物被配置在傾斜體168之間的間隙176內。這樣，傳感器118以與傳感 器18相同的方式被固定在適當?shù)奈恢蒙?。不過，可以通過轉動傳感器118以 及從所述插孔中拉出所述傳感器來移除傳感器118。特別地，以適當?shù)姆较蜣D 動傳感器118使得致動面170與所述卡扣配合指狀物嚙合。這種嚙合使所述指 狀物向外，以使所述保持環(huán)144脫離(clear)所述卡扣配合指狀物的尖端，從 而所述傳感器能夠被拉出所述過濾器外殼。
應該理解的是，盡管圖示的以及描述的所述安裝插孔和所述WIF傳感器在形狀上為大體上呈圓柱形，但是也可以采用其他形狀，例如，橢圓形、方形 或多邊形。
應該理解的是，所述卡扣配合連接可以被顛倒，即，在所述水傳感器上設 置所述卡扣配合指狀物，以及在所述安裝插孔上設置所述保持環(huán)。
無論從哪一方面來看，所描述的實施例都僅僅是說明性的而非限制性的， 因此，本實用新型的范圍是由所附的權利要求限定的而非由上述說明書限定。 在這些權利要求的等效含意和范圍之內的所有變化都應該包含在這些權利要 求的保護范圍內。
權利要求1、一種過濾器組件，其特征在于，包括過濾器外殼，所述過濾器外殼包括限定了內部空間的壁和用于收集水的水槽，在所述過濾器外殼內鄰近所述水槽處形成的傳感器安裝插孔，和在所述傳感器安裝插孔上形成的第一卡扣配合連接部件；過濾器，所述過濾器在所述過濾器外殼內可置換，且所述過濾器設計用于將水從將被所述過濾器過濾的流體中分離出來；以及水傳感器，所述水傳感器安裝在所述傳感器安裝插孔內且至少部分延伸到所述水槽內，所述水傳感器包括第二卡扣配合連接部件，所述第二卡扣配合連接部件與所述第一卡扣配合連接部件接合，以將所述水傳感器固定到所述過濾器外殼上。
2、 如權利要求1所述的過濾器組件，其特征在于，所述傳感器安裝插孔 伸入所述內部空間內，且所述第一-^扣配合連接部件包括位于所述傳感器安裝 插孔端部的多個卡扣配合指狀物。
3、 如權利要求2所述的過濾器組件，其特征在于，所述第二卡扣配合連 接部件包括所述水傳感器上的保持環(huán)，所述保持環(huán)適于使所述卡扣配合指狀物 偏斜并通過所述卡扣配合指狀物，且所述卡扣配合指狀物的尖端與所述保持環(huán) 的底端接合。
4、 如權利要求1所述的過濾器組件，其特征在于，所述水傳感器還包括 卡扣配合連接解除機構。
5、 如權利要求4所述的過濾器組件，其特征在于，所述卡扣配合連接解 除機構包括多個傾斜體。
6、 如權利要求1所述的過濾器組件，其特征在于，所述水傳感器包括止 停機構，用于限制所述水傳感器向所述安裝插孔內的插入。
7、 如權利要求6所述的過濾器組件，其特征在于，所述止停機構包括凸 緣，所述凸緣的尺寸大于所述傳感器安裝插孔的尺寸。
8、 如權利要求1所述的過濾器組件，其特征在于，還包括所述水傳感器 和所述安裝插孔之間的密封。
9、 如權利要求8所述的過濾器組件，其特征在于，所述密封設置在所述 水傳感器上。
10、 如權利要求1所述的過濾器組件，其特征在于，所述第一~1N口配合連 接部件和第二卡扣配合連接部件由塑料或復合材料制成。
11、 一種水傳感器，其特征在于，包括 傳感器主體；一對間隔開的連接到所述傳感器主體上的水傳感探針； 所述傳感器主體上的卡扣配合連接部件，所述卡扣配合連接部件適合用于 卡扣配合連接；安裝在所述傳感器主體上的密封環(huán)；以及 形成于所述傳感器主體上的插入止停機構。
12、 如權利要求11所述的水傳感器，其特征在于，所述卡扣配合連接部 件包括保持環(huán)。
13、 如權利要求12所述的水傳感器，其特征在于，所述傳感器主體還包 括多個連接解除傾斜體，所述傾斜體形成在鄰近所述保持環(huán)的所述傳感器主體 的外側表面上。
14、 如權利要求13所述的水傳感器，其特征在于，還包括致動部件，所 述致動部件連接到所述傳感器主體上，以允許轉動力施加到所述傳感器主體 上。
15、 如權利要求11所述的水傳感器，其特征在于，所述傳感器主體包括 第一端和第二端，所述水傳感探針位于所述第一端處，所述插入止停機構位于 所述第二端處，以及所述密封環(huán)設置在所述傳感器主體上并位于所述卡扣配合 連接部件與所述插入止停機構之間。
專利摘要本實用新型公開了一種卡扣式水傳感器及其過濾器組件，包括過濾器外殼、過濾器和水傳感器，所述過濾器外殼包括限定了內部空間的壁和用于收集水的水槽，在所述過濾器外殼內鄰近所述水槽處形成的傳感器安裝插孔，和在所述傳感器安裝插孔上形成的第一卡扣配合連接部件；所述過濾器在所述過濾器外殼內可置換，且所述過濾器設計用于將水從將被所述過濾器過濾的流體中分離出來；所述水傳感器安裝在所述傳感器安裝插孔內且至少部分延伸到所述水槽內，所述水傳感器包括第二卡扣配合連接部件，所述第二卡扣配合連接部件與所述第一卡扣配合連接部件接合，以將所述水傳感器固定到所述過濾器外殼上。本實用新型傳感安裝插孔的模制更容易。
文檔編號B01D35/14GK201361489SQ20082018144
公開日2009年12月16日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權日2008年10月15日
發(fā)明者索西·凱文·C, 霍金斯·查爾斯·W 申請人:康明斯過濾Ip公司