CN102223940A - 用于内燃机的吸入空气滤清器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及吸入空气滤清器，该吸入空气滤清器用于对用于尤其机动车中的内燃机的空气进行净化。为此该吸入空气滤清器具有能够打开的壳体（10），该壳体（10）则具有入口（14）和出口（15）。在所述入口（14）与出口（15）之间布置了环形封闭的主过滤元件（17）与环形封闭的次级元件（31）。所述次级元件（31）与所述出口（15）相连接，由此在更换所述主过滤元件（17）时不会有脏物进入到所述出口（15）中。在与所述出口（15）对置的端侧上，在所述次级元件（31）与主过滤元件（17）之间设置了定心装置（29、30、40、41、42），所述定心装置（29、30、40、41、42）用于将所述次级元件（31）位置固定在所述主过滤元件（17）的内部。由此防止所述主过滤元件（17）与所述次级元件（31）之间的相对运动。

Description

用于内燃机的吸入空气滤清器

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1的前序部分所述的吸入空气滤清器。

背景技术

从EP 1 201 289中公开了一种吸入空气滤清器，该吸入空气滤清器拥有一个双构件的壳体，所述壳体则具有主过滤元件和次级过滤元件。在所述壳体上布置了用于有待净化的空气的入口以及用于经过净化的空气的出口。所述次级过滤元件在一个端侧上如此与所述出口相连接，从而在更换主过滤元件时或者在缺少主过滤元件时没有污染物进入到所述出口中。在另一个端侧上，所述次级元件沿轴向方向支撑在所述主过滤元件上。在此会在主过滤元件与次级过滤元件之间出现径向的相对运动。通过这种相对运动，所述出口上的固定装置会松动或者会在过滤元件上出现损坏。

本发明的任务是，防止所述主过滤元件与所述次级元件之间的相对运动。

该任务通过权利要求1所述特征得到解决。

发明内容

所述按本发明的吸入空气滤清器用于对用于内燃机的空气进行净化。这样的吸入空气滤清器可以用在固定的机器上或者用在尤其机动车中的移动的机器上。所述吸入空气滤清器拥有能够打开的壳体，该壳体则具有一个用于有待净化的空气的入口和一个出口，通过所述出口经过净化的空气可以从所述吸入空气滤清器中流出来并且流往内燃机。在有利的设计方案中，所述壳体构造为三构件或更多构件的结构，以便能够实现简单的形状。这些构件而后比如能够容易地以塑料注塑方法来制造。所述壳体的单个构件可以以能够松开的或者不能松开的方式彼此相连接，其中至少一个构件以能够松开的方式与其余的构件相连接，用于能够实施过滤元件更换。所述构件的有利的连接方式比如是可以容易地并且以低廉的成本来制造的螺纹连接、卡夹连接、焊接或者粘合。

在所述入口与出口之间布置了环形封闭的主过滤元件，该主过滤元件可具有任意的比如圆环形或者椭圆形的横截面。此外，所述主过滤元件可以构造为柱形或者锥形。所述主过滤元件拥有过滤介质，该过滤介质适合于对空气进行净化。这样的过滤介质比如可以是具有纤维素的滤纸、由合成的纤维制成的滤清器纤维网或者其它合适的材料，其中所述过滤介质可以构造为单层或多层结构、打褶或卷绕的结构。沿流动方向在所述主过滤元件的后面布置了次级元件，其中所述次级元件密封地与所述出口相连接。为此所述次级元件比如可以与所述出口旋紧、夹紧或者咬合在一起。在所述次级元件的相对于所述出口对置地布置的端侧上设置了定心装置，该定心装置沿径向方向将所述次级元件的位置固定在所述主过滤元件的内部，方法是其防止径向运动。为此，所述定心装置比如可以由设置在所述次级元件的外圆周上的径向向外伸出的凸耳构成，所述凸耳与设置在所述主过滤元件的内圆周上的相应的配对轮廓相对应。此外，在另一种设计方案中，所述定心装置也可以在中心布置在构件-中轴线的区域中。

通过制造公差或者热膨胀，会沿轴向方向出现所述次级元件及主过滤元件的长度差异。为避免沿纵向方向的不受欢迎的应力，所述定心装置沿轴向方向拥有长度补偿结构。由此一方面可以防止可能导致所述次级元件不受控制地松开的径向运动，并且另一方面允许可能导致所述过滤元件的应力和不利影响的轴向运动。

按照按本发明的吸入空气滤清器的一种有利的改进方案，所述主过滤元件在其相对于所述出口对置地布置的端侧上拥有流体密封的底部，该底部比如可以由聚氨酯泡沫构成。此外，所述底部可以由形状稳定的材料比如金属板或者塑料片制成并且可以用胶粘剂密封地与所述过滤介质相连接。由此可以放弃其它的用于将所述入口与所述出口分开的密封件。在所述底部上布置了所述定心装置。在此，所述定心装置的一部分可以一体地成形到所述底部上或者作为单独地构成的构件以能够松开的或者不能松开的方式与所述底部相连接。能够松开的连接比如可以通过插接、卡夹（Klipsen）或者螺纹来产生。所述底部与定心装置之间的不能松开的连接比如可以通过粘合或者焊接来构成。将所述定心装置布置在所述底部上，由此实现这一点，即所述次级元件拥有两个彼此隔开的支承部位，所述支承部位最佳地支撑着所述次级元件并且就这样防止意外的运动。此外，比较麻烦的用于将所述次级元件支承在所述壳体中的轮廓成为多余。

在本发明的另一种设计方案中，所述次级元件在其与所述出口对置的端侧上拥有流体密封的护盖，在该护盖上布置了所述定心装置的一部分。该护盖可以根据所述主过滤元件的上面所描述的底部来构成。通过将所述定心装置布置在所述护盖上，相邻的构件彼此相对应并且能够在所述壳体中实现简单的几何形状。

有利的是，所述主过滤元件拥有由形状不变的材料尤其热塑性塑料制成的支撑管。该支撑管具有大量的透气口并且由此对从中流过的空气来说没有产生值得一提的压力损失。因为所述支撑管布置在所述过滤介质的流出侧上，所以可以防止所述过滤介质因从中流过的空气而变形。所述流体密封的底部有利地成形到所述支撑管上，由此所述底部的上面所描述的功能集成到为支撑过滤介质所必需的支撑管中。通过所述功能集成，可以降低构件的数目。此外，所述底部、过滤介质与支撑管之间的额外的连接部位成为多余。

本发明的另一种设计方案规定，所述次级元件拥有支撑体，所述护盖成形到该支撑体上。关于所述主过滤元件的支撑管的解释以相同的方式适用于所述次级元件的支撑体。

按照本发明的一种有利的实施方式，所述定心装置拥有接纳装置，该接纳装置构造为具有分布地布置的接片的接纳冠（Aufnahmekrone）。所述接纳冠的接片在安装配对件时轻易地弹跳分开并且就这样能够无间隙地将所述配对件支承在所述接纳冠中。

在本发明的一种作为替代方案的设计方案中，所述定心装置拥有构造为环形的作为接纳装置的接纳壁。该接纳壁构造为刚性的元件。相应的配对件可以插入到所述接纳壁中并且在圆周上被该接纳壁所包围或者插装到该接纳壁上并且将该接纳壁包围。

按照一种有利的实施方式，所述定心装置拥有构造为轴颈的插入装置，该插入装置形成所述接纳装置的配对件。在这种情况下，所述轴颈可以构造为刚性的元件并且装入到上面所描述的接纳冠中。在其它的实施方式中，所述轴颈也可以由有弹性的材料制成并且构造为能够压缩的元件。由此可以无间隙地将所述次级元件支承在所述主过滤元件中。

在一种特殊的实施方式中，在刚性的轴颈上布置了有弹性的或者说能够压缩的套圈。这个套圈能够容易地安装，因为在将所述轴颈插入到所述接纳装置中时这个套圈被压缩。因此可以对所述构件之间的公差进行补偿，而不产生间隙。

附图说明

下面借助于实施例对本发明进行详细解释。其中：

图1是吸入空气滤清器的剖面，并且

图2是在一种作为替代方案的设计方案中所述吸入空气滤清器的局部。

具体实施方式

在图1中示出了吸入空气滤清器的剖面。该吸入空气滤清器拥有能够打开的壳体10，该壳体10由热塑性塑料制成。在该实施例中，该壳体10由盖11、中间件12和壳体盆13所构成。通过所述壳体11的多构件的结构，单个部件11、12、13拥有比较简单的几何形状并且由此能够容易地并且以低廉的成本来制造。所述盖11固定地与所述中间件12焊接在一起并且就这样形成一个结构单元。所述壳体盆13以能够松开的方式与所述中间件12相连接，其中为了将所述部件12、13固定在彼此上面，比如可以使用夹紧箍（未示出）或类似元件。所述中间件12具有入口14，有待净化的空气通过该入口14流入到所述壳体10中。所述盖11拥有出口15，该出口15套管状地以向外伸出的方式成形到所述盖11上。所述盖11的内轮廓具有柱形环绕的密封凸缘16，主过滤元件17以其布置在端侧上的第一端侧垫片18密封地插装到所述密封凸缘16上。所述端侧垫片18由能够压缩的聚氨酯泡沫制成，该聚氨酯泡沫则形成密封凸耳19和垫片区域20。所述密封凸耳19径向密封地与所述密封凸缘16相对应。沿轴向方向，所述密封凸耳19接触到所述盖11的端侧。打褶的环形封闭的过滤介质21伸入到所述垫片区域20中，所述过滤介质21在端侧上密封地发泡到所述垫片区域20中。在所述过滤介质21的对置的端侧上，布置了由聚氨酯泡沫制成的第二端侧垫片22，该第二端侧垫片22同样具有如上面所描述的垫片区域20。在该垫片区域20上成形了支撑凸耳23，该支撑凸耳23可以构造为环形环绕的结构或者划分为多个部分扇形段。将该支撑凸耳23在轴向上压紧在所述壳体10中，由此在所述壳体10中防止所述主过滤元件17的轴向间隙。这个支撑凸耳23在壳体盆13关闭时伸入到环形的接纳装置24中并且就这样降低过滤元件17的在壳体10中的振动。在所述过滤介质21的内部布置了支撑管25，该支撑管25拥有大量的窗形的开口26。该支撑管25在其第一端侧上具有开槽的端部区域27，该端部区域27在端侧上被所述垫片区域20所包围。由此，所述主过滤元件17拥有足够的径向弹性，用于能够插装到所述密封凸缘16上。在对置的端侧上，所述支撑管25拥有封闭的稍许向里拱起的底部28。在所述底部28的朝里伸的一面上布置了盆形的接纳壁29。布置在所述主过滤元件17内部的次级元件31的轴颈30伸入到这面接纳壁29中。这个次级元件31拥有支撑体32，该支撑体32象所述主过滤元件17的支撑管25一样拥有大量的矩形的开口26。所述支撑体32同样拥有流体密封的护盖33，所述轴颈30成形到该护盖33上。在所述轴颈30上布置了能够压缩的套圈34，该套圈34用于降低所述次级元件31与主过滤元件17之间的振动。此外，所述由轴颈30和接纳壁29构成的定心装置的安装通过所述套圈34而变得容易。在此如此设计所述接纳壁29的高度和所述轴颈30的长度，使得所述主过滤元件17在所述轴颈30接触到接纳壁29之前接触到所述密封凸缘16。只有在将所述主过滤元件17进一步向里推入时，所述轴颈30才接触到所述接纳壁29。为了方便安装，要么所述轴颈30要么所述接纳壁29可以具有插入斜面（未示出）。由此使所述主过滤元件17的安装变得容易。

在所述支撑体32的与所述轴颈30对置的端侧上布置了紧固螺纹35，该紧固螺纹35旋入到所述壳体上的相应的配对螺纹36中。为了在所述次级元件31与盖11之间进行密封，设置了支撑在所述配对螺纹36的面上的O形圈37。此外，所述次级元件31拥有滤清器纤维网38，该滤清器纤维网38覆盖着所述开口26的区域并且在端侧的区域中借助于胶粘剂39固定在所述支撑体32上。作为粘合方法的替代方案，也可以将所述纤维过滤网38密封地与所述支撑体32焊接在一起或者比如用PUR泡沫发泡（einsch?umen）。此外，所述滤清器纤维网38的在两个端侧上的固定方式可以有区别。在此，可以使用不同的端侧的固定方式的任意的组合，由此将所述滤清器纤维网38比如焊接在一个端侧上并且比如粘接在另一个端侧上。

为了对内燃机的吸入空气进行净化，未经净化的空气沿箭头方向流入到所述入口14中并且围绕着所述主过滤元件17来分布。通过在所述吸入空气滤清器中存在的压力关系，空气穿过所述过滤介质21，其中包含在空气中的微粒在过滤介质上分离出来。经过净化的空气穿过所述开口26流往所述次级元件31。在经过净化的空气中不再包含有待分离出来的微粒，由此空气从所述滤清器纤维网38和支撑体32中流过。空气从所述次级元件31的内部空间沿箭头方向穿过开口15从所述吸入空气滤清器中出来朝内燃机的方向流动。

在更换所述主过滤元件17时，首先将所述壳体盆13与中间件12分开。随后可以用手将所述主过滤元件17拉下，其中将所述轴颈30从所述接纳壁29中拉出来并且将所述密封凸耳19从密封凸缘16上移走。所述次级元件31保持旋紧在所述盖11上，由此不会有污染物到达所述出口15处。在装入新的主过滤元件17时，在所述轴颈30插入到所述接纳壁29中之前再次将所述密封凸耳19部分地推到所述密封凸缘16上。在将所述主过滤元件17再次完全推到所述密封凸缘16上并且所述轴颈30定心在所述接纳壁29中之后，所述壳体盆13可以再次与所述中间件12相连接。

在图2中示出了在一种作为替代方案的设计方案中所述吸入空气滤清器的局部。相同的构件用相同的附图标记来表示。与图1不同的是，所述支撑体32基本上具有三角形的开口26’。此外，在所述支撑体的轴颈30上没有布置额外的套圈34。此外，所述滤清器纤维网38在没有额外的组件的情况下与所述支撑体32焊接在一起。所述主过滤元件17在其底部28上拥有接纳冠40，该接纳冠40由单个的接片41构成。这些接片41自所定义的压力起弹开并且就这样能够接纳所述轴颈30。在此，而后所述轴颈30的硬塑料就在所述同样由形状不变的塑料制成的接片41上滑动。为进行比较容易的安装作业，所述轴颈30拥有插入斜面42，该插入斜面42比如可以构造为倒棱或者倒圆。所述主过滤元件17的支撑管25在其靠近端侧的区域中具有导向筋条43，所述导向筋条43使所述次级元件31粗定心在所述主过滤元件17中并且由此使安装变得容易。所述轴颈30沿轴向方向在所述接纳冠40中具有足够的间隙，从而实现长度补偿并且这样纵向公差或者热膨胀不会导致所述过滤元件17、31的损坏。

当然，不同的实施例的各个局部方面可以以合适的方式彼此组合。此外，也可以设想颠倒轴颈和接纳装置的几何布置。

Claims (10)

1. 用于内燃机的、尤其用于机动车的吸入空气滤清器，具有能够打开的设有入口（14）和出口（15）的壳体（10）、密封地布置在所述入口（14）与出口（15）之间的环形封闭的主过滤元件（17）以及环形封闭的次级元件（31），所述次级元件（31）沿流动方向布置在所述主过滤元件（17）的后面并且密封地与所述出口（15）相连接，其特征在于，在与所述出口（15）对置的端侧上在所述次级元件（31）与主过滤元件（17）之间设置了定心装置（29、30、40、41、42），所述定心装置（29、30、40、41、42）设置用于将所述次级元件（31）在径向上位置固定在所述主过滤元件（17）的内部。

2. 按权利要求1所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述主过滤元件（17）在其与所述出口（15）对置的端侧上拥有流体密封的底部（28），在该底部（28）上布置了所述定心装置（29、30、40、41、42）的一部分。

3. 按权利要求1或2所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述次级元件（31）在其与所述出口（15）对置的端侧上拥有流体密封的护盖（33），在该护盖（33）上布置了所述定心装置（29、30、40、41、42）的一部分。

4. 按权利要求2或者引用权利要求2的权利要求3所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述主过滤元件（17）拥有支撑管（25），所述底部（28）成形到所述支撑管（25）上。

5. 按权利要求3或者引用权利要求3的权利要求4所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述次级元件（31）拥有支撑体（32），所述护盖（33）成形到该支撑体（32）上。

6. 按前述权利要求中任一项所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述定心装置（29、30、40、41、42）拥有接纳装置（29），该接纳装置（29）构造为具有分布地布置的接片（41）的接纳冠（40）。

7. 按权利要求1到5中任一项所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述所述定心装置（29、30、40、41、42）拥有构造为环形的接纳壁（29）的接纳装置（29）。

8. 按前述权利要求中任一项所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述定心装置（29、30、40、41、42）拥有构造为轴颈（30）的推入装置（30）。

9. 按权利要求8所述的吸入空气滤清器，其特征在于，在所述轴颈（30）上布置了能够压缩的套圈（34）。

10. 按前述权利要求中任一项所述的吸入空气滤清器，其特征在于，所述定心装置（29、30、40、41、42）沿轴向方向拥有长度补偿结构。

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