CN105464855B - 用于机动车辆的空气过滤器元件组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种过滤器元件组件，该过滤器元件组件包括过滤器主体和辅助过滤器。过滤器主体包括围绕空心部的侧壁。进一步地，过滤器主体和辅助过滤器都被接收并保持在包括底座和保持架的支撑件上。

Description

用于机动车辆的空气过滤器元件组件

技术领域

本文件大致地涉及机动车辆设备领域，并且更具体的，涉及包括主要过滤器和辅助过滤器的过滤器元件组件。

背景技术

车辆的内燃发动机需要供应充足的经过滤的、新鲜的空气以适当的运行。因此，来自大气的空气被抽吸通过颗粒过滤器以在该空气进入发动机的进气口之前移除灰尘和其他的微粒。对于在温和气候中运行的车辆，在过滤器变得阻塞并且需要替换之前，单个的颗粒过滤器可以提供好几个月的充分的空气过滤。然而，在恶劣的天气条件下，过滤器会过早地被冰和雪阻塞，从而限制空气流入发动机并降低发动机性能。这种恶劣的天气条件可包括例如多雪的条件。

该问题的一个解决方案是在车辆上安装专门的格栅盖以防止雪和/或灰尘进入车辆的空气过滤系统。然而，这种格栅盖专门地与安装了该格栅盖的车辆的前端构造相匹配，并且可能因此生产昂贵。此外，车辆操作者可能不得不反复地安装和移除该格栅盖以响应变化的天气状况，这引起车辆操作者的不满。

已知的是当空气过滤系统变得阻塞或堵塞时提供适应于供应充足的清洁空气至发动机的进气口的空气过滤系统。该空气过滤系统可包括壳体，该壳体被构造成将过滤器划分成主要部分和辅助部分，其中，辅助空气入口可被构造成在过滤器的主要部分变得阻塞时将空气引导至过滤器的辅助部分。

然而，适于运行在恶劣条件下的空气过滤系统可能比构造成在寒冷温度气候中使用的标准空气过滤系统更昂贵且更难维修。本发明争取解决这些问题。

发明内容

根据本文描述的目的和益处，提供了一种用于机动车辆的过滤器元件组件。该过滤器元件组件包括支撑件、设置在支撑件上的过滤器主体以及辅助过滤器。过滤器主体包括围绕空心部(hollow core)的侧壁。在一个可能的实施例中，过滤器主体形成椭圆柱形(elliptic cylinder)。在一个可能的实施例中，过滤器主体是褶状包装的过滤器。

在一个可能的实施例中，辅助过滤器是开孔泡沫。在一个可能的实施例中，辅助过滤器在空心部外侧设置在支撑件上。在一个可能的实施例中，过滤器主体具有第一纵向轴线且辅助过滤器具有第二纵向轴线，其中第一纵向轴线平行于第二纵向轴线并偏离第二纵向轴线。在一个可能的实施例中，过滤器元件组件进一步包括在过滤器主体上围绕轴向出口的密封环。

在一个可能的实施例中，支撑件包括基座和保持架(cage)。过滤器主体围绕保持架被接收在基座上。支撑件进一步包括辅助过滤器安装件，所述辅助过滤器安装件接收并且保持辅助过滤器。该安装件包括两个分隔件，这两个分隔件将过滤器主体划分成起主要过滤器的作用的第一部分和在辅助过滤器下游的第二部分。这两个分隔件被接收在褶状包装的过滤器的褶皱部之间的谷状部(valley)中。

依然进一步地，辅助过滤器包括安装凹槽且安装件包括接收在安装凹槽中的U形壁，安装凹槽还可形成为被完全地围住。接收在所述两个分隔件和安装凹槽中的紧固件将辅助过滤器固定至支撑件。

在以下的描述中，示出和描述了过滤器元件组件的若干个优选的实施例。应该意识到，在全部不背离如上所述和在以下权利要求中所描述的组件的情况下，过滤器元件组件能够是其他的、不同的实施例，并且它的若干细节能够在各种的、明显的方面进行修改。因此，附图和描述应该被认为本质上是示例性的而不是限制性的。

附图说明

本文包含附图并且该附图形成说明书的一部分，其示出了过滤器元件组件的若干方面并且与描述一起用于解释其中的某些原理，在附图中：

图1是示出了主要过滤器和辅助过滤器的过滤器元件组件的侧视图；

图2是通过轴向出口向下观察空心部并且示出了支撑件的过滤器元件组件的立体图；

图3是支撑件的立体图；

图4是示出了图1和图2中的定位在机动车辆的空气清洁器组件的空气清洁器箱中的过滤器元件组件并且示出了分隔件如何将过滤器主体划分成两个部分的部分剖面的俯视图；

图5是空气清洁器组件的立体图，其示出了通向空气清洁器箱的入口管和从空气清洁器箱离开的出口管；

图6是示出了在空气清洁器箱的侧面中的入口管开口的详细侧视图；

图7是示出盖子关闭了空气清洁器箱的顶部并且包含出口腔和出口管的俯视平面图。

现将更加详细地参照该过滤器元件组件的目前的优选实施例，其中该过滤器元件组件的实例在附图中被示出。

具体实施方式

现参照图1和图2，图1和图2示出了包括过滤器主体12和辅助过滤器14的过滤器元件组件10。如在图1和图2中所示，过滤器主体12具有第一纵向轴线A₁，而辅助过滤器14具有第二纵向轴线A₂。在示出的实施例中，第一纵向轴线A₁平行于第二纵向轴线A₂并且偏离第二纵向轴线A₂。该过滤器主体12包括侧壁16和空心部18。在示出的实施例中，侧壁16由本领域中已知类型的褶状包装的褶皱的过滤器媒质形成。

应当理解，过滤器主体12和辅助过滤器14都被容纳和保持在支撑件20上。如图3中最佳所示，支撑件20包括底座22和保持架24，底座22和保持架24可整体地成型成一体或制造为固定在一起的分开的部件。过滤器主体12围绕保持架24容纳在底座22上，使得保持架突出进入空心部18(见图2)。可使用粘合剂将过滤器主体12固定至底座22。保持架24支撑过滤器12并且当空气被车辆的马达抽吸通过该过滤器主体12时防止过滤器主体12向内塌陷。

应当进一步理解，底座22使空心部18的第一端封闭。相反地，空心部10的第二端保持敞开，形成下面将进行更加详细描述的轴向出口30。聚氨酯或其他合适材料的褶状密封环32接合侧壁16的端部并且在轴向出口30的周围延伸。在示出的实施例中，过滤器主体12的横截面为椭圆形并且该过滤器主体12形成椭圆柱形。

辅助过滤器14由开孔泡沫过滤材料形成，例如聚酯泡沫或网状的开孔聚酯泡沫。辅助过滤器14的泡沫提供了比过滤器主体12的过滤媒质更受限制的空气流。在一个可能的实施例中，泡沫提供大约超过两英寸的汞限制(mercury restriction)。

应当注意，辅助过滤器14的内部面36是弧形的并且包括与过滤器主体12的外壁的曲率半径基本上相匹配的曲率半径。因此，辅助过滤器14可在空心部18的外侧抵靠过滤器主体12被设置。如在图3中进一步所示，支撑件20包括两个分隔件38、40，以弯曲的U形壁42的形式出现的辅助过滤器安装件以及弯曲的条状紧固件44。在一个未示出的可替代的实施例中，紧固件44可以是直的。辅助过滤器14包括安装凹槽46(见图2)。辅助过滤器14定位在U形壁42上方使得该壁被接收在凹槽46中并且过滤器延伸穿过该壁中的开口48。然后将紧固件44插入凹槽46的顶部以及在分隔件38、40中的配合的槽50中以完成连接并将辅助过滤器14抵靠过滤器主体12在支撑件上保持就位。这有助于辅助过滤器泡沫14装配至支撑件20。

如在图4中最佳所示，分隔件38、40被接收在褶状包装的过滤器主体12的褶状部54之间的谷状部52中。分隔件38、40从底座22无间断地延伸至密封环32并有效地用于将过滤器主体12划分成起主要过滤器作用的第一部分56和辅助过滤器14下游的第二部分58。正如下面将更加详细解释的，在正常运行期间，空气通过过滤器主体12的第一部分56被吸进发动机中(在图4中标注的动作箭头A)。辅助过滤器14和分隔件38、40对空气流动的较大的阻力基本上防止了任何空气流动通过第二部分58。然而，如果第一部分56变得足够阻塞以使第一部分的空气流动阻力上升到辅助过滤器14之上，空气将会抽吸通过辅助过滤器和第二部分58(标注为动作箭头B)。

图4还示出了过滤器元件组件10在通常地由参考标号62指示的车辆空气清洁器组件的空气清洁器箱60中的定位。更具体地，图4示出了盖子64被移除的空气清洁器箱60。应当理解，可将过滤器元件组件10容易地安装在空气清洁器箱60内。更具体地，通过使辅助过滤器14朝向具有匹配形状的拐角66定向，使得辅助过滤器14的外部面在拐角中紧密配合或具有设计好的过盈配合，可将包括一体化的过滤器主体12和辅助过滤器14的过滤器元件组件10简单地插入空气清洁箱60中。如在图6中所示，当完全地安装就位时，支撑件20的底座22安置在从空气清洁器箱的底壁70向上延伸的突出部68上以便在底座和底壁之间提供空气通道。

如图5至图7中所示，空气清洁器组件62还包括入口管72，该入口管72用于将空气通过在空气清洁器箱60的底壁70和侧壁76中的开口74引导进入空气清洁箱60中。进一步地，过滤器元件组件62包括盖子64，在过滤器元件组件10已经被安装在空气清洁箱60中之后，盖子64关闭空气清洁箱60的顶部。夹子78将盖子64保持就位。如应进一步理解地，盖子64包括出口腔80和出口管82。应当理解，该出口腔80形成在盖子64中并且具有与过滤器元件组件10的轴向出口30对齐且相匹配的椭圆形开口。当通过夹子78被适当地安装和固定时，盖子64提供围绕轴向出口30延伸的径向和/或轴向密封，从而提供从过滤器元件组件10的空心部18通过出口腔80至出口管82的密封路径。

在正常的发动机运行下，空气通过入口管72和开口74进入空气清洁器箱60中而被抽吸进入发动机中。然后空气被抽吸通过捕获灰尘和颗粒的过滤器主体12的第一部分56。被抽吸进入空心部18的清洁的空气然后穿过轴向出口30进入出口腔80并且然后从出口管82至车辆的发动机。应当理解，在正常运行期间，空气基本上唯一地通过过滤器主体12的第一部分56，其中第一部分56具有远远小于辅助过滤器14的开孔泡沫对空气流的阻力。结果，过滤器主体12的第二部分58保持清洁并且不接触可能降低其性能的任何颗粒或其他的材料。

如果空气流通过主要过滤器12变得比通过辅助过滤器14更加受限制时(例如由于在恶劣的天气条件下冰或雪的吸收)，空气将从车辆的发动机室通过辅助过滤器经由在拐角66处的空气清洁器箱60的侧壁中的开口84被自动地抽吸(见图7)。应当理解，在发动机室中的空气已经被发动机加热。因此，辅助过滤器14和辅助过滤器14下游的过滤器主体12的第二部分58保持不具有并且不接触雪和冰的颗粒。因此，通过辅助过滤器14被抽吸的气流即使在恶劣的天气条件下也仍然为可获得的。这些气流经过辅助过滤器14，到达分隔件38、40之间的第二过滤器主体部分58，并且然后通过空心部18、轴向出口30、出口腔80以及出口管82至发动机。因此，发动机可接收必要的空气以保持运转直到车辆到达服务区域为止。

总之，过滤器元件组件10提供了许多益处。更具体地，过滤器元件组件10包括一体化的过滤器主体12和辅助过滤器14，其中辅助过滤器14允许过滤器元件组件10即使对于该领域外的人员也能快速且容易地安装在车辆过滤器元件组件62的空气清洁器箱60中。过滤器元件组件10还以低廉的制造成本为特征。

以上已经以说明和描述的目的被呈现。这并不意在详尽描述或将实施例限制成所公开的精确形式。根据以上的教导的明显的修改和变化是可能的。例如，在一个可能的实施例中过滤器主体12的第二部分58被消除并且在辅助过滤器14下游在分隔件38、40之间设置有敞开的通道。在另一个可能的实施例中，延伸进入褶状谷状部52中的分隔件38、40的前缘可包括聚氨酯、橡胶或其他的合适的材料的柔软边缘以便在车辆运行期间当褶状部54振动时有更少的磨损。当根据它们被公平地、合法地和公正地所赋予的宽度时，所有的修改和改变都在所附权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆的过滤器元件组件，包括：

支撑件；

设置在所述支撑件上的过滤器主体，所述过滤器主体包括围绕空心部的侧壁；以及

设置在所述支撑件上的辅助过滤器；

所述支撑件还包括辅助过滤器安装件，所述辅助过滤器安装件接收并保持所述辅助过滤器，所述辅助过滤器安装件包括两个分隔件，所述两个分隔件将所述过滤器主体划分成起主要过滤器作用的第一部分和在所述辅助过滤器下游的第二部分。

2.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述过滤器主体形成椭圆柱形。

3.根据权利要求2所述的过滤器元件组件，其中，所述空心部的第一端被所述支撑件封闭且所述空心部的第二端是轴向出口。

4.根据权利要求3所述的过滤器元件组件，其中，所述过滤器主体是褶状包装的过滤器。

5.根据权利要求4所述的过滤器元件组件，其中，所述辅助过滤器是开孔泡沫。

6.根据权利要求5所述的过滤器元件组件，其中，所述辅助过滤器在所述空心部外侧设置在所述支撑件上。

7.根据权利要求6所述的过滤器元件组件，其中，所述过滤器主体具有第一纵向轴线且所述辅助过滤器具有第二纵向轴线，其中所述第一纵向轴线平行于所述第二纵向轴线并偏离所述第二纵向轴线。

8.根据权利要求7所述的过滤器元件组件，进一步包括在所述过滤器主体上围绕所述轴向出口的密封环。

9.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述空心部的第一端被所述支撑件封闭且所述空心部的第二端是轴向出口。

10.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述过滤器主体是褶装包装的过滤器。

11.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述辅助过滤器是开孔泡沫。

12.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述辅助过滤器在所述空心部外侧设置在所述支撑件上。

13.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述过滤器主体具有第一纵向轴线且所述辅助过滤器具有第二纵向轴线，其中所述第一纵向轴线平行于所述第二纵向轴线并偏离所述第二纵向轴线。

14.根据权利要求9所述的过滤器元件组件，进一步包括在所述过滤器主体上围绕所述轴向出口的密封环。

15.根据权利要求1所述的过滤器元件组件，其中，所述支撑件包括基座和保持架，所述过滤器主体围绕所述保持架被接收在所述基座上。

16.根据权利要求10所述的过滤器元件组件，其中，所述第一部分和所述第二部分被接收在褶皱部之间的两个谷状部中。

17.根据权利要求16所述的过滤器元件组件，其中，所述辅助过滤器包括安装凹槽且所述辅助过滤器安装件包括接收在所述安装凹槽中的U形壁。

18.根据权利要求17所述的过滤器元件组件，进一步包括紧固件，所述紧固件接收在所述两个分隔件和所述安装凹槽中以将所述辅助过滤器固定至所述支撑件。