CN102135055A

CN102135055A - 嵌入式弯管及其与空气滤清器的组件

Info

Publication number: CN102135055A
Application number: CN2010100009883A
Authority: CN
Inventors: 徐志成; S·S·吉斯克
Original assignee: DONALDSON (WUXI) FILTER Co Ltd
Current assignee: DONALDSON (WUXI) FILTER Co Ltd
Priority date: 2010-01-22
Filing date: 2010-01-22
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2030-01-22
Also published as: CN102135055B

Abstract

本发明公开了一种用于与空气滤清器连接的嵌入式弯管，它包括具有进气口的进气管道部，以及与进气管道部连接的具有出气口的出气管道部。出气管道部包括从出气口轴向向外延伸的轴向凸缘，和从轴向凸缘轴向向外延伸的定位销，其上具有曲面的钩部。还公开了一种嵌入式弯管与空气滤清器的组件，包括上述的嵌入式弯管以及设置在空气滤清器外壳侧壁上的空气滤清器进气口。所述空气滤清器进气口包括进气口内壁，它与空气滤清器外壳的筒状主体内壁相交形成呈曲线的内边缘。嵌入式弯管的轴向凸缘伸入并抵靠空气滤清器的进气口内壁，并使定位销的钩部越过空气滤清器外壳的内边缘与筒状主体内壁形成卡扣配合，从而实现嵌入式弯管与空气滤清器的连接。

Description

嵌入式弯管及其与空气滤清器的组件

技术领域

本发明涉及一种嵌入式弯管，尤其涉及一种用于卡车进气系统中与空气滤清器连接的嵌入式弯管，以及所述弯管与空气滤清器的组件。

背景技术

如图1-2所示，目前常见的卡车进气系统通常将空气滤清器14放置在驾驶室的中间位置，而进气管道12仍然设置在侧面。按照传统方式，进气管道12与空气滤清器14的连接通常需要近似于直角的连续光滑的圆形过渡部分16(见图1)。该圆形过渡部分16的断面基本为圆形且相等，以此保证空气流动的顺畅，同时使气流阻力较小。但是，该圆形过渡部分16带来的最大问题是它所占用的车辆前后方向上的长度过大，导致在转向时卡车的货箱可能会与进气管道产生干涉。图2示出了在车辆转弯的极限状态时，货箱18的一个角部17与圆形过渡部分16发生了较大的干涉。如果既要不改变现有的进气系统设计，又要避免产生干涉，通常的做法是缩短货箱的整体长度，即，使货箱沿其长度方向整体朝后缩，以避免在车辆转弯时货箱18的角部17与圆形过渡部分16发生干涉。可是，这样的解决方式使得货箱的有效体积变小，从而载货量变小，即卡车的有效承载能力下降。对于最终用户来说，车辆的使用效率或经济性变差。

另外，在现有的卡车进气系统中，进气管道12既可以设置在右侧(从车辆后方看)，也可以设置在左侧。如果需要改变进气管道12的左右位置，操作工需要按照实际情况改变零部件，以便调整进气管道与空气滤清器的连接。

因此，需要提供一种管道连接装置，它既能实现快速方便地与空气滤清器连接，又能解决现有技术中存在的卡车货箱与进气管道相干涉的问题。同时，该管道连接装置采用模块化设计，只需简单地调整方向即可适用于不同位置的进气管道。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种新型的嵌入式弯管。另外，本发明还提供了所述弯管与空气滤清器的组件。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于与空气滤清器连接的嵌入式弯管，它包括：具有进气口的进气管道部；和具有出气口的出气管道部，所述出气管道部与进气管道部连接；其中，出气管道部包括从出气口轴向向外延伸的轴向凸缘，和从轴向凸缘轴向向外延伸的至少一个定位销；所述定位销包括具有曲面的钩部。

优选地，进气管道部和出气管道部通过圆角部成近似直角平滑地连接，并且进气管道部和出气管道部的任一截面均具有相同的截面积。优选进气管道部和出气管道部具有椭圆形的截面形状。

优选地，出气管道部包括从出气口径向向外延伸的径向凸缘。所述径向凸缘上设有定位孔。

根据本发明的另一方面，提供了一种嵌入式弯管与空气滤清器连接的组件，其中：嵌入式弯管包括：具有第一进气口的进气管道部；和具有第一出气口的出气管道部，所述出气管道部与进气管道部连接；其中，出气管道部包括从出气口轴向向外延伸的轴向凸缘，和从轴向凸缘轴向向外延伸的至少一个定位销，所述定位销包括具有曲面的钩部；空气滤清器包括：设置在其外壳侧壁上的第二进气口；和设置在其外壳端壁上的第二出气口；其中，第二进气口包括沿空气滤清器外壳的径向方向延伸的进气口内壁，它与空气滤清器外壳的筒状主体内壁相交形成呈曲线的内边缘；其中，嵌入式弯管的轴向凸缘伸入并抵靠空气滤清器的进气口内壁，并使定位销的钩部越过空气滤清器外壳的内边缘与筒状主体内壁形成卡扣配合，从而实现嵌入式弯管与空气滤清器的连接。

优选地，嵌入式弯管的进气管道部和出气管道部通过圆角部平滑地连接，并且进气管道部和出气管道部的任一截面均具有相同的截面积；和，空气滤清器的第二进气口的截面与嵌入式弯管的第一出气口的截面相对应。优选嵌入式弯管的进气管道部和出气管道部具有椭圆形的截面形状；以及，空气滤清器的第二进气口具有椭圆形的截面形状。

优选地，嵌入式弯管的出气管道部包括从第一出气口径向向外延伸的径向凸缘；和，空气滤清器的第二进气口包括与所述径向凸缘相接合的径向凸缘配合部。所述径向凸缘配合部包括两个同心的环形突出部。嵌入式弯管的径向凸缘上设有第一定位孔，而空气滤清器的径向凸缘配合部上设有与第一定位孔相对应的第二定位孔，所述第一和第二定位孔通过紧固件固定连接。

本发明的嵌入式弯管不仅能够快速方便地实现与空气滤清器的卡扣连接，还由于扁平化的设计解决了现有技术中存在的卡车货箱与进气管道相干涉的问题。同时，嵌入式弯管的模块化设计使其可适用于不同位置的进气管道。

附图说明

本说明书将结合以下附图对本发明的具体实施方式进行详细的描述，其中：

图1是现有技术中卡车进气系统的进气管道与空气滤清器通过圆形过渡部分连接的示意图；

图2是示出卡车在转向时卡车货箱与圆形过渡部分之间发生干涉的示意图；

图3是本发明的嵌入式弯管的示意图；

图4是本发明的嵌入式弯管的侧面剖视示意图；

图5是与本发明的嵌入式弯管连接的空气滤清器的透视示意图；

图6是本发明的嵌入式弯管与空气滤清器连接的组件的透视图；

图7是嵌入式弯管与空气滤清器连接的组件的侧面剖视示意图；

图8是弯管与空气滤清器连接后沿图7的线8-8剖开的剖视示意图；

图9是图8所示弯管与空气滤清器连接的局部放大剖视图；

图10A-B是本发明的嵌入式弯管在实际应用中所适用的两个方向的示意图。

图11A-B是与本发明的嵌入式弯管连接的空气滤清器在实际应用中所适用的两个方向的示意图。

图12是用本发明的嵌入式弯管连接空气滤清器和进气管道的整体效果示意图。

具体实施方式

下面将对本发明的最佳实施方式进行详细的说明。应当注意的是，本发明的嵌入式弯管及所述弯管与空气滤清器的组件不仅适用于大型车辆的进气系统，也同样适用于小型车辆的进气系统。在本发明的实施例中所给出的具体尺寸仅是示例性的，而非限定性的。本领域技术人员应当理解，在实际应用中可以根据具体情况对尺寸进行相应的调整。

现参见图3-4，其中图3示出了根据本发明一个实施例的嵌入式弯管50的透视图，而图4示出了弯管50的侧面剖视图。弯管50包括具有进气口52的进气管道部60和具有出气口54的出气管道部62。从图3可以看到，进气管道部60和出气管道部62的截面均为椭圆形，并且两者实现近似90度的过渡连接。优选地，为了确保较小的进气阻力，可将弯管50的进气管道部60和出气管道部62通过圆角部平滑过渡，并且优选使整个弯管50在任一横截面上的截面积均相同。即，进气管道部60和出气管道部62的任一截面均具有相同的截面积。应当理解，进气管道部60和出气管道部62的截面形状可以相同，也可以不同，只要保证两者的截面积相等即可。还应当理解，所示进气管道部60和出气管道部62的椭圆形截面仅为示例，在实际应用中两者的截面还可以为跑道形、不规则的弧形或其它形状，只要保证上述形状的截面积不小于对应圆形管道的截面积即可。另外，进气管道部60和出气管道部62之间近似90度的过渡连接也仅为示例，在确保进气阻力在合理范围内(即不大于对应圆形过渡方式连接所具有的进气阻力)的情况下，进气管道部60与出气管道部62之间的过渡连接所成的角度可以不同。

从图3中可见，弯管50在出气口54处设有与空气滤清器连接的第一连接结构58。本领域的技术人员应当理解，在弯管50的进气口52也可以设有与进气管道连接的连接结构。由于本发明着重于弯管与空气滤清器的连接，本文不对进气口52的结构作详细描述。

如图3-4所示，第一连接结构58包括相对于出气口54径向延伸的径向凸缘55，相对于出气口54轴向延伸的轴向凸缘56，和从轴向凸缘56轴向向外延伸的定位销57。其中，径向凸缘55上设有多个第一定位孔155，例如，可以设置6个第一定位孔155。轴向凸缘56沿轴向的长度通常为约5-10mm，当然也可以根据具体情况确定具体的长度。轴向凸缘56不仅有助于在将弯管50压入空气滤清器外壳时进行引导和定位，并实现弯管50与空气滤清器外壳之间的密封，还有助于减少定位孔处连接螺钉的切向力，从而使得装配更方便，连接的可靠性进一步提高。另外，尽管图中仅示出了一个定位销57，但应当理解，可以根据需要设置任意数量的定位销57，并且定位销57的宽度及其相对位置可以变化。定位销57的前端具有钩部157，其具体结构将在下文中详细描述。第一连接结构58可以由多种材料制成，例如，塑料。

为了更清楚地说明嵌入式弯管50上第一连接结构各特征的功能，下面将描述与弯管50连接的空气滤清器的结构，以及两者之间的配合关系。

图5示出了与嵌入式弯管50连接的另一部件，在本实施例中为空气滤清器。在这里，本发明的嵌入式弯管可以连接不同的空气滤清器，并且空气滤清器内的具体结构在此不再赘述，本文仅描述空气滤清器与弯管相连接部分的结构。图5示出了与弯管50连接的一空气滤清器70。空气滤清器70包括进气口71和出气口72。从图5可以看到，进气口71设置在空气滤清器外壳的大致筒状主体的侧壁上，并且为配合本发明的嵌入式弯管50，进气口71同样设置为椭圆形，与弯管50的出气口54相匹配。进气口71设有与弯管的第一连接结构58相配合的第二连接结构78。具体地讲，第二连接结构78包括与径向凸缘55相配合的径向凸缘配合部75，和沿空气滤清器外壳的径向方向延伸的进气口内壁74。其中，径向凸缘配合部75上设有多个第二定位孔175，其数量和位置与第一定位孔155匹配。另外，径向凸缘配合部75具有两个环形突出部275，形成双壁结构，而第二定位孔175位于两个同心的环形突出部(环形壁)275之间。进气口内壁74与空气滤清器外壳的筒状主体内壁76相交(见图8)，形成呈曲线的内边缘77。

现参见图6-7，示出了弯管50与空气滤清器70连接后的示意图。当将弯管50的出气口54与空气滤清器70的进气口71连接时，只需将弯管50压入滤清器70的进气口71即可。因此，弯管50在本文也被称为嵌入式弯管。具体地讲，弯管上第一连接结构58的轴向凸缘56沿滤清器外壳上第二连接结构78的进气口内壁74伸入，其上的定位销57由于本身塑料的弹性，沿伸入方向滑动并最终使其钩部157钩在滤清器外壳的筒状主体内壁76上，完成定位并使弯管50固定至空气滤清器70。此时，轴向凸缘56抵靠进气口内壁74，实现两者之间的密封(见图8的C处)。同时，径向凸缘55与两个环形突出部275相抵接(见图7的A和B处)，使第一连接结构58的径向凸缘55上的第一定位孔155与第二连接结构78的径向凸缘配合部75上的第二定位孔175相互对准，并可借助紧固件，如螺钉或螺栓固定连接。当然，第一连接结构58的径向凸缘55和第二连接结构78的径向凸缘配合部75也可通过其它连接方式固定，例如，铆钉或振动焊接等。由于两个环形突出部275形成双壁结构，当与径向凸缘55结合时，能够实现双重密封效果。在某些实施例中，可以在两个环形突出部275之间设置垫圈(图中未示出)，以增强密封效果。环形突出部同样有利于垫圈的定位和固定。在本发明中，第一和第二定位孔的数量可以根据需要进行设置，通常为各4-8个，例如可以各为6个(见图5)。

现在将结合图8-9对定位销57与内壁76的配合作进一步描述。如上文所述，定位销57沿进气口内壁74滑动，直至越过与筒状主体内壁76相交的内边缘77，使其钩部157的上端抵靠筒状主体内壁76而完成卡扣配合。在这里，定位销57的钩部157呈曲面，并且其形状与呈曲线的内边缘77的至少一部分相匹配。这样，定位销57的钩部157能够与空气滤清器外壳的筒状主体内壁76完全配合，从而使弯管50固定至空气滤清器外壳，并且不能沿上下左右方向运动。

在实际应用中，在将嵌入式弯管50装配到空气滤清器70上时，需要根据进气管道的位置来确定弯管50的方向。由于在现有的卡车进气系统中，进气管道既有设置在右侧(从车辆后方看)的情况，也有设置在左侧的情况，因此弯管50也有两个方向。图10A和10B分别示出了弯管50的两个方向。其中，图10A的弯管方向适用于左侧(从车辆后方看)设置有进气管道的情况。可以看到，弯管50的进气口52朝向左侧。而图10B的弯管方向适用于右侧(从车辆后方看)设置有进气管道的情况。可以看到，弯管50的进气口52朝向右侧。在实际装配中，操作工只需根据进气管道的位置调整弯管50的方向即可。当车辆因为各种原因需要改变进气管道的左右位置时，不需要改变任何零部件只需将弯管进行180度换向即可。这种模块化设计使得本发明的嵌入式弯管可以方便地调整方向，适用于不同位置的进气管道。

另外，空气滤清器的出气口一般连接至发动机的涡轮增压器，而涡轮增压器在发动机上的位置也有左右两种设置。为了适用于左右两种位置的涡轮增压器，空气滤清器也有两个方向，见图11A-11B。其中，图11A中空气滤清器的出气口72朝向右侧，而图11B中空气滤清器的出气口72朝向左侧。由于本发明的空气滤清器70的进气口处采用对称设计，当需要改变空气滤清器的出气口方向时，只需对中转动空气滤清器180度，即可适配不同位置的涡轮增压器，而不会影响到其它部件，包括嵌入式弯管。

由于本发明的嵌入式弯管50采用椭圆形截面，当其与空气滤清器70和进气管道122连接时，较之传统的圆形过渡管大大减少了在前后方向上所占用的空间(见图12)，特别适用于卡车的进气系统。椭圆形的比例关系可以根据实际能够利用的空间来确定，只要保证气体通过的每一截面积不小于对应圆形过渡管的截面积即可。优选地，当椭圆形的长宽比为约1.6-1.9时，嵌入式弯管50的使用效果最佳。除了扁平化设计以外，本发明的嵌入式弯管还具有良好的加工性，这主要归功于嵌入式弯管没有复杂的形状和/或凹陷结构，并且出模方向也相对简单(即沿进口方向和沿出口方向)。

尽管本发明是结合优选实施例加以描述的，但应当理解，本发明并不仅限于所述优选实施例。本领域的技术人员可以基于本发明的教导对本发明的技术方案作出各种等同的修改和替换，因此，本发明的范围应当由权利要求加以限定，所有那些等同的修改和替换都落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于与空气滤清器连接的嵌入式弯管，它包括：

具有进气口的进气管道部；和

具有出气口的出气管道部，所述出气管道部与进气管道部连接；

其中，出气管道部包括从出气口轴向向外延伸的轴向凸缘，和从轴向凸缘轴向向外延伸的至少一个定位销；所述定位销包括具有曲面的钩部。

2.根据权利要求1所述的嵌入式弯管，其中：进气管道部和出气管道部通过圆角部成近似直角平滑地连接，并且进气管道部和出气管道部的截面均具有相同的截面积。

3.根据权利要求2所述的嵌入式弯管，其中：进气管道部和出气管道部具有椭圆形的截面形状。

4.根据权利要求1-3所述的嵌入式弯管，其中：出气管道部包括从出气口径向向外延伸的径向凸缘。

5.根据权利要求4所述的嵌入式弯管，其中：所述径向凸缘上设有定位孔。

6.一种嵌入式弯管与空气滤清器连接的组件，其中：

嵌入式弯管包括：具有第一进气口的进气管道部；和具有第一出气口的出气管道部，所述出气管道部与进气管道部连接；其中，出气管道部包括从第一出气口轴向向外延伸的轴向凸缘，和从轴向凸缘轴向向外延伸的至少一个定位销，所述定位销包括具有曲面的钩部；

空气滤清器包括：设置在其外壳侧壁上的第二进气口；和设置在其外壳端壁上的第二出气口；其中，第二进气口包括沿空气滤清器外壳的径向方向延伸的进气口内壁，它与空气滤清器外壳的筒状主体内壁相交形成呈曲线的内边缘；

其中，嵌入式弯管的轴向凸缘伸入并抵靠空气滤清器的进气口内壁，并使定位销的钩部越过空气滤清器外壳的内边缘与筒状主体内壁形成卡扣配合，从而实现嵌入式弯管与空气滤清器的连接。

7.根据权利要求6所述的组件，其中：嵌入式弯管的进气管道部和出气管道部通过圆角部平滑地连接，并且进气管道部和出气管道部的截面均具有相同的截面积；和，空气滤清器的第二进气口的截面与嵌入式弯管的第一出气口的截面相对应。

8.根据权利要求7所述的组件，其中：嵌入式弯管的进气管道部和出气管道部具有椭圆形的截面形状；和，空气滤清器的第二进气口具有椭圆形的截面形状。

9.根据权利要求6-8所述的组件，其中：嵌入式弯管的出气管道部包括从第一出气口径向向外延伸的径向凸缘；和，空气滤清器的第二进气口包括与所述径向凸缘相接合的径向凸缘配合部。

10.根据权利要求9所述的组件，其中：所述径向凸缘配合部包括两个同心的环形突出部。

11.根据权利要求9所述的组件，其中：嵌入式弯管的径向凸缘上设有第一定位孔，而空气滤清器的径向凸缘配合部上设有与第一定位孔相对应的第二定位孔，所述第一和第二定位孔通过紧固件固定连接。