CN107008064B - 具有过滤元件的空气滤清器组件和用于安装过滤元件的方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，披露了空气滤清器组件、部件、特征和方法。过滤器滤芯的特征在于可被方便地用作系统的一部分，确保正确的滤芯以正确的径向定向和方式被安装在外壳中，使得不管使用径向密封与否能阻止滤芯转动。所述滤芯可被设置成还可与在其外表面中包括功能管道的外壳一起使用。披露了有优势的特征以及组装和使用的方法。

Description

具有过滤元件的空气滤清器组件和用于安装过滤元件的方法
本申请是申请日为2011年5月17日的PCT国际专利申请，指定除美国外的所有国家的申请人为美国公司唐纳森公司，和仅指定美国时的申请人为比利时公民MichaelBaseotto。本申请包括申请日为2010年5月18日的美国临时申请61/345,844的公开内容，并带有修改。以适当的程度要求美国临时申请61/345,844的优先权。美国临时申请61/345,844的全部公开内容在此被结合入本文作为引用。
技术领域
本发明涉及空气滤清器。本发明尤其涉及其中具有可维修(即可取出并更换)的主过滤器滤芯的空气滤清器组件。所关注的空气滤清器组件可用作例如用在车辆或其它设备上的内燃机的发动机进气空气的过滤器。所述的组件、部件、特征和技术涉及提供滤芯的一部分和外壳的一部分之间的有利匹配(配合)。
背景技术
空气滤清器用于过滤各种车辆和其它设备(例如：卡车；公共汽车；越野施工设备；农业设备；发电机组等)的内燃机的助燃进气。所述空气滤清器通常包括外壳，其中设置有可取出并可更换的主过滤器滤芯。外壳包括维护检修盖，用于选择进入容纳在内部的过滤器滤芯以便进行维护/维修。过滤器滤芯通常通过被取出并且通过用工厂新的滤芯进行更换；通过整修并重新安装；或通过用先前使用过的但整修过的滤芯进行更换来维护/维修。
具有可维修的过滤器滤芯的空气滤清器装置涉及的问题包括：确保正确的安装和密封；获得对空气滤清器内的过滤器滤芯的适当支撑；确保抵制过滤器滤芯的不正确安装；提供方便的安装和拆卸；和，提供方便的制造和组装。
本文披露了空气滤清器组件及其过滤器滤芯涉及这些问题的改进。
发明内容
根据本发明，披露了空气滤清器组件、其部件、其特征以及组装和使用的方法。一般，所述空气滤清器组件对于选定的特征有改进，帮助确保：将希望的过滤器滤芯正确安装在外壳内；一旦安装后干涉配合以阻止滤芯的转动；和，在选定的应用中，在外壳中容纳实用(功能)槽或管道。没有特别要求空气滤清器组件、外壳、滤芯或其它部件、特征、或组装或使用的方法包括本文中详细描述和表征的所有特征，以便获得根据本发明的一些优点。此外，并不要求组件、部件、特征或方法利用本发明的技术可有的所有优点。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的空气滤清器组件的示意性检修端透视图。
图2是图1所示组件的示意性侧视图，大体朝向其内的实用管。
图3是图1所示组件的示意性出口端透视图。
图4是图1所示组件的示意性可替换的检修端透视图；图4中的视图大体部分朝向底部得到。
图5是与图4类似的示意性透视图，但示出了移去检修盖并取出过滤器滤芯的组件。
图6是可用于图1-5中的组件的过滤器滤芯的示意性侧视图。
图7是图6所示过滤器滤芯的示意性闭合端透视图。
图8是图6和7所示过滤器滤芯的示意性开口端平面图。
图9是图6-8所示过滤器滤芯的示意性剖视图，沿图8中的线9-9剖开。
图10是可用于图6-9中的过滤器滤芯的外衬部件的示意性透视图。
图11是图6-10所示过滤器滤芯的过滤介质部件的示意性透视图。
图12是图11所示介质部件的示意性透视图，示出其中形成的介质包凹入部。
图13是开始将图12中的介质插入图10中的外衬的步骤的示意图。
图14是示出将图12中的介质部分插入图10中的衬垫的透视图。
图15是将内衬插入由图14的步骤所得到的介质/外衬组合的步骤的示意图。
图16是由图15的插入步骤得到的内衬/介质/外衬的组合的示意性透视图。
图17是根据本发明的空气滤清器组件的第二实施例的示意性侧视图。
图18是大体沿图17中的线18-18剖开的示意性剖视图。
图19是图17所示组件的示意性剖视图，大体从图18中的线19-19的定向剖开。
图20是图17-19所示组件的示意性分解透视图。
图21是图20所示组件的检修盖的示意性分解透视图。
图22是朝向图21所示检修盖的内部得到的示意性视图。
图23是朝向图21所示检修盖的外部得到的示意性端视图。
图24是大体沿着图23中的线24-24剖开的示意性剖视图。
图25是大体沿着图23中的线25-25剖开的示意性剖视图，示出了其上具有图21的锁合件的检修盖。
图26是可用于图17的组件中的过滤器滤芯的示意性侧视图。
图27是图26所示滤芯的示意性端视图。
图28是过滤器滤芯的与图26相似的示意图，其中在剖面中示出部分被剖开。
图29是图26所示过滤器滤芯的开口端盖的示意性放大平面图。
图30是大体沿着图29中的线30-30剖开的示意性局部图。
图31是图26所示滤芯的闭合端盖的示意性平面图。
图32是大体沿着图31中的线32-32剖开的示意性放大局部图。
图33是图26所示滤芯的介质部件的示意性侧视图。
图34是图33所示介质的示意性端视图。
图35是图26所示滤芯的外衬的示意性侧视图。
图36是图35所示外衬的示意性端视图。
具体实施方式
I.空气滤清器组件和特征的第一实施例的的示例，图1-16
图1中的附图标记1总体表示根据本发明的一个实施例的空气滤清器组件。空气滤清器组件1包括外壳2。在外壳2的内部2i中通常可操作地设置有至少主空气过滤器滤芯，如下文所讨论的。
在操作中，待过滤的空气通过例如在6处表示的空气流入口结构被引入空气滤清器组件1。在空气滤清器组件1内，空气通过容纳在内部的主空气过滤器滤芯(如下文所讨论的)进行过滤。已过滤的空气从空气滤清器组件1(在所示的示例中通过图1中不可见的出口但由附图标记7所表示的位置处)被向外引导。从出口7，已过滤的空气根据需要例如被引导向内燃机的空气进气口。因此，通常，空气滤清器组件1会被用于车辆或其它设备上，作为助燃空气滤清器组件。
仍参见图1，外壳2包括主外壳主体10，所述主外壳主体10具有开口端11，远离出口7，开口端11上安装有检修盖12。检修盖12是可打开的，允许进入外壳2的内部2i。通常，检修盖12可从主体10的开口端11完全移去。在所示的示例中，检修盖12通过锁合结构13安装就位，所述锁合结构13包括偏心(过中心)金属丝销14。
所示的具体空气滤清器组件1包括喷射结构17，所述喷射结构17包括喷射管18和阀结构19。所示的示例阀结构19包括通常的鸭嘴阀，例如披露于WO 2007/022171；U.S.7,070,642；和6,039,778中，上述专利文献在此被结合入本文作为引用。所述阀门是公知的。可使用其它替换的阀门。
一般，在使用中，当管18开始填充有材料例如水时，通过阀结构19排放允许选择喷射收集的材料。
在通常的使用中，空气滤清器组件1设置有向下的管18和阀门19。对于所示的具体组件，喷射结构17被设置在检修盖12上，尽管改变位置是可能的。
参见图1，应当指出，外壳2大体环绕并限定中心轴X。所示的具体组件1被设置成当定位使得轴线X大体水平延伸时可方便地使用。不过，本文所述的很多原理可应用于定向用于不同定位的外壳，假设进行了适当的改动，例如，改动了任何喷射结构17的位置和方向。
仍参见图1，示例外壳2包括可选的安装垫结构22，包括单独的安装垫22a，位于外壳主体10中，以便于将外壳2在车辆或其它设备上固定就位。紧固可涉及紧固件结构，例如，螺栓和/或安装带或其组合。
通过考虑通常使用环境所呈现的某些问题可理解空气滤清器组件1的某些选定附加特征的优点。参见图1中的空气滤清器组件1，通常的使用环境会是在车辆例如卡车上。空气滤清器组件1会需要安装在一位置，在所述位置容易提供对检修盖12和内部2i的维修进入。一个示例是直接在卡车的驾驶室后面，沿着一侧，检修盖12向外，即背向车辆的一侧。当提供所述定位(位置)时，维修人员可站在车辆的侧面旁边，邻近检修盖12，并且维修空气滤清器组件1。
当位于所述位置时，大体在7处表示的净化空气出口通常不易被站在检修盖12旁的维修人员看到，尤其当外壳2较大时。实际上，如图1所示，在所述环境中出口管道7在容易获得的视线之外。
在一些情况，在出口管道处，设置有设备例如限制指示器，需要有时进行监控。如果管道7在容易获得的视线之外，通常的限制指示器当设置在邻近管道7时，也可能在容易获得的视线之外。例如，在WO 2008/045326的图13中示出了一个示例的所述限制指示器和所述限制指示器的位置。
为了便于观察设备例如限制指示器，空气滤清器组件1包括由例如WO 2008/045326的图13中所示的结构的一些选择性改动。具体地说，外壳2中包括功能管道(实用管道)25，大体沿其相对端部10a、11之间的方向沿着(主体10的)侧壁10s的外部10x延伸。通常，槽25t完全在端部10a、11之间延伸。功能管道(utility conduit)25包括侧壁10s中的凹部或槽25t，为下文讨论的功能设备提供了容纳部。一般，管道25允许功能部件(实用部件)例如电线、线缆、线或管(即，通信线路)沿其进行通信，优选不需明显增大外壳10的外轮廓。因此，通常槽25t是足够深的，以便通过其中的电线、线缆、线或管相对于紧邻外壳侧壁10s的外部10y会完全陷入或基本完全陷入在槽25t中。通常的槽25t会是至少0.5cm深，通常至少1cm深。管道25于是提供了从端部10a向端部11进行通信的线(路)、管等的路径(路线)，以便于维修人员进入。图1中所示的槽25t中的具体设备将在下文进一步讨论并且包括用于限制指示器的设备。
由于不使主体10的轮廓增加，管凹入部或槽25t是便利的：管理了空间限制；管或线路是安全的；并且，如果在安装过程中带绕外壳主体10延伸，如果完全陷入在槽25t内则带产生的压力不会损坏(例如，夹断)通信线路。此外，便于运输和组装，因为设备可由组件1的制造商预先设置在槽25t内，其中设备：在操作和运输过程中被容纳在槽25t中并受到保护；和，方便地设置以便安装组件1。
对于所示的具体组件1，槽25t内设置有限制指示器结构30，包括通信线路31和视觉参照部分32。
限制指示器结构30一般被设置成在过滤器滤芯的下游侧上相对于环境监控空气滤清器组件1的出口7的压力条件。视觉参照部分32通常是颜色指示器或其它视觉指示器，会视觉指示是否达到限制极限或条件。线路31一般提供视觉参照部分32和图2中位于出口管7处或附近的龙头(tap)36之间的通信。各种类型的限制指示器是公知的并且已经被用于空气滤清器组件有一段时间。传统的指示器可被调整用于本文所述的原理和特征。
所示的具体限制指示器结构30被设置成使得站在检修盖12附近的设备操作者或维修人员可以观察到指示器32，即使图2中用于限制指示器的龙头36位于出口7处，即，位于空气滤清器外壳2的相对端部10a并且在视线之外。此外，可视指示器32凹入在槽25t的端部内(即，在外壳2的容纳部25r内)，在操作和使用过程中免受损坏。
仍参见图1，应当指出，检修盖12中包括凹入部35，其形成通过其间的外部凹入部或管道35t，使得在安装时检修盖12不盖住(即不遮挡视线)视觉参照部分32，以便于对视觉参照部分32的观察。凹入部35t通常在其最宽处为至少2cm宽，并且至少2cm深(沿径向方向从周边12p向内)。
一般而言，根据本发明的一个方面，提供了空气滤清器组件，包括在其外壳2中的功能管道25，所述功能管道25沿着侧壁10s的相对端部之间的方向延伸并且包括主体10的外侧壁10s中的凹入部25t。通常，管道25在相对的端部11、10a之间沿着空气滤清器外壳10的外侧壁10s的整个长度延伸。该管道25允许其内容纳有功能设备，例如管、线路等，以容纳不同的设备例如限制指示器结构30。此外，所示的示例空气滤清器组件1包括检修盖12，所述检修盖12被设置成适应观察陷入在管道25内的限制指示器或其它功能设备，而不需移去检修盖12。在所提供的示例中，这包括在检修盖12的外周边12p中的周边凹入部35。(应当指出，在示例中基本上限制指示器至少部分伸入检修盖中的周边凹入部35)。
空气滤清器例如空气滤清器组件1存在的另一个问题涉及空气滤清器组件1经常被设置于在使用过程中受到大量摇晃和/或震动的位置。如上文所述，容纳在空气滤清器组件1内部的通常是可维修的主过滤器滤芯。所述过滤器滤芯一般是可取出的部件，并且通过打开检修盖12进行维修。在很多情况，主空气过滤器滤芯通过向内或向外定向的径向密封可取出地密封至空气滤清器组件1的一部分。所述密封的示例示出并披露于例如WO 2009/014986，WO 2009/014988，U.S.7,070,642，U.S.5,547,480，U.S.5,693,109，U.S.6,039,778，U.S.6,955,701，U.S.6,652,614，WO 2009/014982，和WO 2006/026241，上述专利文献中的每一篇在此被结合入本文作为引用。由于所述密封是径向的，除非滤芯通过一些方式固定抗旋转，滤芯可在摇晃和震动的情况下旋转。
在一些情况可能希望为过滤器滤芯提供在摇晃/震动环境下阻止不希望水平的旋转的结构。这会从下文进一步的说明中理解，在本文中提供了优选的所述结构。实际上，当存在时，它能够以还可适应上文所表征的特征的方式提供。
现在参见图2。图2是空气滤清器组件1的示意性平面图，大体朝向管道25得到。在图2中，在与检修盖12相对的外壳2的一端处，可以观察到外壳2的净化空气出口7。同样可见的是管道7中龙头36的位置，提供了与龙头36通信的限制指示器结构30的线路31，所述线路31在龙头36和可视部分32之间延伸。在图2中，可以看到对于所示的示例组件1，可视部分32部分伸入检修盖12的周边12p中的凹入部35。应当指出，凹入部35是闭合的，即，它形成周边12p的一部分并且不对外壳10的内部开口。
参见图3，应当理解，现有技术的限制指示器，例如在WO 2008/045326的图13中所示的类型，如果与龙头36结合，会在图1所示检修盖12旁边的维修人员的视线之外。此外，如果它被安装成伸向维修人员，而没有被容纳在槽例如槽25t内，它在操作、运输、安装和/或使用过程中会受到潜在的损坏。
在图3中，示出了空气滤清器组件1的透视图，除了检修盖12被移去并且任何容纳在内部的过滤器滤芯被取出。在图3中，管道7中龙头36的位置可易于查看。此外，可以查看入口结构6的一些特征。
在图4中，提供了与图1有些相似的空气滤清器组件1的第二透视图，除了该视图是从空气滤清器组件的大体下方方向进行观察的，并且示出了管道25的相对侧上的特征。
应当指出，图4中所示的具体入口结构6一般是“径向”入口，即，入口结构6的中心线大体朝向空气滤清器外壳2的中心纵轴X。从下文所述的(第二个)可以理解，本发明的某些技术也可实施于入口结构是切向定向的，例如作为预滤清器级的一部分的结构。
在图5中，提供了与图4基本相似的视图，但检修盖12被移去并且容纳在内部的过滤器滤芯被取出。参见图5，可以看到示例所示的空气滤清器组件1的选定的内部特征。
参见图5，在37处大体可以看到空气滤清器外壳2的密封端。在本文中，在上下文中的术语“密封端”是指外壳2的端部区域，容纳在内部的主过滤器滤芯抵靠该端部区域会形成可移去的密封。密封端37一般会包括密封表面，特别定位并被设置成用于密封与其抵靠的可取出的过滤器滤芯。
参见图5，在所示的具体示例空气滤清器组件1中，在密封端37处设置有密封管38。密封管38具有外表面38x和相对的内表面38y。每个相对于外壳2的中心轴是大体径向定向的。
当滤芯被设置成具有径向密封时，主过滤器滤芯(图5中未示出)可被设置成用于密封抵靠表面38x、38y中的一个或另一个。当滤芯被设置成密封抵靠表面38x时，它一般会被称为具有向内定向的径向密封的滤芯。当被设置成密封抵靠表面38y时，滤芯有时会被表征为具有向外定向的径向密封。应当指出，在一些情况，主过滤器滤芯可被设置成密封抵靠表面38x，其中容纳在内部的安全滤芯被设置成密封抵靠表面38y。
还应当指出，对于图5示例所示的可替换的密封表面是可能的。例如，一些主过滤器滤芯被设置成具有外周边密封，围绕介质的端部，被推入外壳的环绕部分，以形成密封。通常，还包括管道25的根据本发明的优选结构不使用所述外周边密封，因为管道25的内部特征会倾向干涉。不过，通过应用根据本发明的一些原理，外壳可被设置成适应所述密封。
仍参见图5，参见功能管道25，并且尤其是设置在外壳2的内部2i内的功能管道25的特征。具体地说，在图5中，管道25的内部部分25i是可见的。示例管道内部25i包括：第一端部部分40；相对的第二端部部分41；和，在部分40和41之间延伸的中央部分42。
部分40通常从外侧壁10s的相邻部分40a向内径向伸出对应于至少3cm并且经常至少6cm的量。区域40通常被设置成与端部10a相邻。区域41还通常从外侧壁10s的相邻部分41a径向向内伸出至少3cm并且经常至少6cm的距离。区域41通常被设置成邻近端部11。
在通常的结构中，中央部分42不像端部区域40、41那样径向向内突出(伸出)那么多。对于所示的示例，区域42径向向内伸出的量不大于端部40、41的每一个伸出量的60％，并且通常不大于区域40、41的伸出量的40％，尽管其它替换例是可能的。区域42的通常的内部突出(伸出)的量会是不大于5cm，通常不大于3cm并且经常至少0.5cm并且通常至少1cm，尽管其它替换例是可能的。
通常，管道25的内部25i是闭合的。也就是说，空气和水流不能通过管道25沿着其内部25i进入外壳2的内部2i。
区域40、41通常的大小适合并且被设置成重叠并接合容纳在内部的滤芯的选定部分，使得由于可能的径向干涉(例如，与区域40、41)，滤芯不能够转动不希望的量。从下文结合图6-16的讨论中可以理解设置用于该干涉的容纳在内部的滤芯的部分。
现在回到图1并且尤其是检修盖12。检修盖12包括大体圆形的外周边12p，除了凹入部35的区域外。在凹入部35处，限定了由壁部分35w提供的径向内部突出部分。通过这种方式，检修盖的大小适合匹配在端部11上，见图5，其中凹入部35提供向槽25t的延伸部。如果需要，检修盖12或主体10可被设置有适于提供不受天气影响的密封的密封件，例如与图5中的边缘11r和其中的凹入部11x接合。
现在参见图6，其中示出了设置用于图1-5中的空气滤清器组件1的滤芯50。所示的滤芯50包括设置在第一和第二相对的端盖或部件52、53之间延伸的介质包51。端部件或端盖52被设置成朝向密封端37插入外壳2，见图5。端部件或端盖53一般被设置成并且大小适合使得当滤芯50位于图5中的外壳2内时，端部件53定向朝向检修盖12(图1)。
在图8中，提供了大体朝向端盖52得到的滤芯50的端视图。通常，端盖52是模制到位的，尽管其它替换例是可能的。在通常的系统中，端盖52会由材料例如聚氨酯(例如柔性泡沫聚氨酯)模制而成。通常的聚氨酯会具有下述特征：成型密度不大于28lbs/cu.ft(450kg/m3)，通常不大于22lbs/cu.ft(355kg/m3)并且经常在13-17lbs/cu.ft(208-275kg/m3)的范围内，并且硬度(邵氏A)不大于30，通常不大于22，并且经常在10-20的范围内。所述氨基甲酸乙酯类是公知的并且广泛用于过滤器滤芯制造中。例如，可以使用披露于WO2006/026241中类型的氨基甲酸乙酯类，上述专利文献在此被结合入本文作为引用。
参见图8，示例所示的端盖52具有外表面55，有时被称为外轴向表面，它是面向图6中相对的介质包51的端盖52的表面。端盖52限定外周边56。此外，端盖52环绕并限定中央空气流孔57。
一般，孔57包括空气流(动)孔，通过所述空气流孔来自例如由介质包51环绕的开口过滤器内部51i的空气可流动。例如，在通常的应用中，孔57是净化空气出口，用于来自滤芯51的已过滤空气随后通过出口管7。在示例滤芯50中，孔57部分由密封表面58限定(即，由密封表面58环绕)，所述密封表面58构成端盖52的一部分，被设置成匹配围绕并密封抵靠表面38x，见图5。
仍参见图8，应当指出，沿着外周边56，端盖52包括周向管道凹入结构60。管道凹入结构60包括周边56中的一个或多个凹入部60r，大小和形状适合在安装滤芯50时容纳从中通过的管道25。所示的示例端盖52包括单个管道凹入部60r。不过，它可被设置成具有多于一个的管道凹入部。管道凹入结构60的单个管道凹入部60r大体在61处表示。
应当指出，示例管道凹入部60可被表征为完全轴向延伸通过端盖52。在上下文中术语“轴向”表示图6和7的中心轴X的大体方向。类似的，示例孔57可被表征为完全轴向延伸通过端盖52。当然在通常的实施例中，所示的具体凹入部61和中央孔57实际上是空穴，端盖52绕其模制。
管道凹入结构60中的管道凹入部可具有不同的形状。通常，所述形状足够大，以便滤芯50可被适当地安装在外壳10内并且没有来自管道25的不希望的干涉。在通常的组件中，这会是管道凹入部61，其中至少有管道凹入部的径向向内延伸部分。对于示例凹入部61，从邻近周边56的最外部分56a径向向内延伸部分为跨端部表面52(朝向孔57)的距离的至少30％，通常是所述距离的至少50％，经常是所述距离的至少70％，并且经常是该距离的至少80％。类似的，延伸部分的距离也可相对于介质外周边和介质内周边之间的距离进行表征，因为介质的外周边通常邻近端盖周边的最外部分。因此，通常凹入部61从邻近介质的最外部分向内延伸的距离为从介质外周边到介质内周边的距离的至少30％，经常至少50％并且经常至少70％并且在一些情形中至少80％。因此，当介质是褶状的或以其它方式在介质部分之间，凹入部61通常在相邻的褶皱之间径向向内伸出。
在通常的组件中，凹入部61的径向向内的延伸部分会包括从紧邻周边56的最外部分56a到(向)滤芯50的中心或中心轴X的距离的至少5％，通常至少10％并且经常至少20％。
通常，邻近外边缘56，每个管道凹入部61会相对于中心轴X在径向弧度R(图8)上打开至少5°，通常至少10°，一般至少12°，并且经常在10°-25°的范围内。这会是足够大的，以允许在通常示例管道25上方便的安装。因此，通常的弧度R不大于50°。经常弧度R在5°-50°的范围内，包括端值，经常在10°-40°的范围内，包括端值。
对于在安装过程中净空(clearing)管道25(图5)的问题，通过端盖52的管道凹入部61的具体形状不是关键的。图8中所示的对于每个凹入部60r的通常传统的凹入形状是一种V形，包括从中央径向内顶点61z径向向外伸出的两个侧面61x、61y。通常侧面61x、61y相对于顶点61z以角度A延伸，所述角度A为至少15°，一般不大于80°，并且经常在20°-70°的范围内，包括端值。不过，替换的形状是可能的。在本文中，当提及两个侧面61x、61y时，表示与图8相似的在平面或视图上或剖面上显示为“V”形。此外，提及“顶点”61z，并不表示必然是尖顶点，而是它可能是传统的圆顶点，如所讨论和所示的。
优选的，管道凹入部61的大小适合使得当安装后在管道端部40附近净空管道25，滤芯50不能明显转动，而没有端盖52和管道端部40之间的干涉，见图5。因此，通常，凹入部61的大小相对于管道端部40在突出部分的区域中设置，以便不允许滤芯50在大于约25°的总弧度(从一极端到另一个的运动的程度)上旋转运动，并通常不大于15°。实际上，在一些情形中，优选完全不提供几乎可能的旋转运动的非常接近的公差。
现在参见图7，其中提供了滤芯50的透视图。在图7中，可以看到端盖或端部件53。端部件53包括外表面70，与构成端部件52的端部轴向表面的表面55相似，大体沿与介质包51相对的方向。端部件53还包括外周边71，与端盖52的周边56相似。周边71包括其中的凹入结构75，它包括一个或多个凹入部75r。所示的具体凹入结构75包括单个管道凹入部76。
相对于端盖53的其它部分，如果需要，管道凹入部76的大小和形状可被设置成大体与凹入部61相似。对于所示的具体滤芯50，应当指出，端盖53具有比端盖52稍小的外径或尺寸。当然，这可被考虑用于确定管道凹入部76的大小和形状。此外，应当指出，在安装过程中，管道凹入部76不需要净空管道25的部分40(图5)，而仅需要净空部分41。
当然，管道凹入部76的形状和大小的改变是可能的。所示的具体凹入部76包括从中央顶点76z径向向外延伸的第一和第二径向向外延伸的侧面76x、76y。一般，顶点76z的侧面76x、76y延伸的角度与上文所讨论的角度A相似，即，通常为至少15°，一般不大于80°，并且经常在20°-70°的范围内，包括端值。此外，通常，相对于紧邻外周边71的部分的弧形延伸部与上文讨论的弧形R相似，为至少5°，通常至少10°，并且一般至少12°，优选不大于50°，通常在5°-50°的范围内，包括端值，并经常在10°-40°的范围内，包括端值。通常，凹入部76自周边71的紧邻部分71a的内部突出的总程度为从周边71的紧邻最外部分71a朝向滤芯50的中心轴X的中心的距离的至少5％，通常至少10％并且经常至少15％(并且有时20％或更多)。
通常，凹入部76径向向内延伸的距离为至少0.5cm，经常至少0.75cm并且在一些情况为1cm或更大。
应当指出，参见图7，所示示例的凹入部76绕轴线X径向设置，以提供与凹入部61的轴向对准。这会是通常并优选的，因为它适应直管道25，尽管其它替换例是可能的。
参见图6-8，应当指出，端盖52、53中的每一个示出为其中仅具有一个凹入部61、76。这是通常的情形，不过，其它替换例是可能的。优选为了提供强度和一体性以及方便的组装，通常每个端盖52、53(及其外表面(分别为55、70))具有邻近其外周边(分别是56和71)的部分，其中没有凹入部在褶皱之间重叠延伸比约0.5cm更深，在绕中心轴X的至少80°、通常至少160°并且经常至少270°的一个或多个径向延伸部分或弧度上。当然，在由模制过程中所用的模制定心支架得到的结构中，不在介质褶皱之间重叠延伸的外周边56、71中的较小凹入部是通常的。所述较小凹入部通常会在径向延伸部分明显小于0.5cm深，经常不大于3mm并且通常更小。
仍参见图7，应当指出，所示的具体端盖53是闭合的端盖，即，没有穿过其中的开口与开口的过滤器内部相通。所示的端盖53包括中央凹入部80，所述中央凹入部80具有延伸通过它的闭合的端部81，具有轴向向外定向的中央突出部分82。通常，通过所述结构，端部件或端盖53是复合的结构，例如由类似于端盖52所用的聚氨酯制成的外环83模制到位在介质包的端部上。中央区域80通常由预成型件构成，例如作为由环83固定就位的内衬的一部分的预成型刚性模制塑料件。
参见图9，其中提供了滤芯50的剖视图。
同样，介质包51在端部件52、53之间延伸。介质包51被设置成环绕并限定开口的过滤器内部51i。介质包51一般包括介质90，在所示的示例中还被设置成围绕开口的过滤器内部51i延伸。介质90可包括被设置成各种形式的各种材料。通常，介质90包括褶皱介质，折叠成之字形型式，具有交替的向内和向外的褶皱一般在端部件52、53之间延伸，通常嵌入在端部件52、53的模制到位部分中以便密封。
介质90通常被设置成具有环绕图9中的凹入部80的侧壁80s的端部。介质包51可设置有在端部件52、53之间延伸的内衬91。所述内衬对于过滤器滤芯是常用的，并且通常包括金属网、穿孔金属板、或塑料框架件。所示的示例衬套91包括塑料框架件，其中具有孔91a。
仍参见图9，所示的具体介质包51包括外衬95。外衬95一般是有孔的，即，被设置成允许空气从其流过。外衬95被定位和定向成在端部件52、53之间延伸。示例外衬可以是金属件，例如如果需要可以是金属网或有孔金属件。所示的具体外衬95包括塑料件，例如，注模塑料件。例如在图10中示出了所述部件。
参见图6-9，应当指出，所示的示例介质包51中包括凹入部100，在所示的示例中包括在端部件52、53之间连续延伸并且与凹入结构60、75的选定部分轴向对准的管道。介质包凹入部100是在安装过程中，在介质包51中大小足以净空管道25的凹入部。介质包凹入部100包括在图9的衬套(衬垫)95中径向凹入的部分101，其中相对的端部101a、101b的大小和位置被设置成分别与凹入部61、76接合和重叠。通常，邻近至少一个端盖52、53(并通常是两个)凹入部100被设置成轴向延伸至少1.5cm，并且大小适合容纳当伸入相邻端部件凹入部时相同突出部分的一部分。
参见图9，所示的具体介质包凹入部100包括V形凹入部，所述V形凹入部具有从中央径向内部顶点101z径向向外延伸并且大体沿着相对的衬垫(衬套)端部95x、95y之间的衬垫(衬套)95延伸的第一和第二侧面101x、101y(参见图7)。所述的V形凹入部当用于包括褶皱介质的介质包51时是方便的，因为可通过使两个相邻的褶皱沿着它们的外褶皱末梢展开，介质可绕v形管道凹入部100展开。通常，V形管道凹入部100具有内部V角度，在图7中大体以Z表示，所述角度Z为至少5°，并且不大于80°，通常在20°-70°的范围内，包括端值。类似的限定设置在相邻的褶皱之间，在介质相邻凹入部100。
参见图10，应当指出，在侧面101x、101y，衬套(衬垫)凹入部100是有孔的，即，包括孔102。尽管这是可选的，它提供了当使用褶皱介质时方便、有效的利用介质表面压抵侧面101x、101y。当然，衬套95的其它部分也是有孔的。
通过参见图11-16，可理解组装滤芯50的一种方便的方法。首先参见图11，示意性的示出了褶皱介质结构在110处环绕内部111。应当指出，介质包110是示意性示出的并且分别围绕其外和内周边110x、110y，没有画出各个褶皱。因此，在图11中，通过附图示出了介质110的大体周边形状，其大体是圆柱形的。
褶皱深度一般对应于外周边110x和内周边110y之间的距离。通常，介质110会形成为褶皱面(板)，随后被卷绕，使相对的褶皱介质包端部彼此固定(密封)，以形成图11中的结构。在图12中，示出了大体在113、114处表示的两个选定的外部褶皱，展开以形成凹入部115。当然，凹入部115包括向内的褶皱。在图13中，示出了其中具有凹入部115的介质110被推入衬套95。插入在两个端部中较大的端部处进行，衬套95被定向成使得凹入部101径向伸入凹入部115。此后，沿着内部区域116，介质延伸通过凹入部115，在介质110中没有破裂或渗漏。
在图14中，示出了介质包110和衬套95的部分插入。
在图15中，提供了插入内衬91的随后步骤。应当指出，图9中闭合的端部81会被包括在衬套91的端部131中。图9中具有突出部分82的闭合端部81可以例如与衬套91的其它部分一体模制。在图16中，示出了所得到的介质包51。在端部135处，端盖52通常通过模制而形成。在端部136处，端盖53的外边缘部分83通常通过模制而形成。端盖52、53的模制会在介质褶皱的端部处提供密封。
应当指出，尽管介质包以圆柱形状开始，由于由衬套95和衬套91形成，在所示的具体滤芯中它采用了有些锥形的外表面轮廓。延伸部分的通常锥角为至少0.25°，通常在0.25°-5°的范围内，包括端值。其它替换例是可能的，包括没有锥角(即，圆柱形)的结构。
从上文可以理解根据用于组装的一种方便方法的方便结构的一般原理。具体而言，对于涉及褶皱介质包的方便组件，管道101会具有v形，对应于介质包中一对相邻的伸展开或展开的褶皱。因此，端部件52、53中一般包括凹入部61、76，对应于该v形。此外，通常凹入部61、76从端盖52、53的外周边向内部区域延伸的量会对应于大致介质的褶皱深度。事实上，内部突出部分的量只能稍小于褶皱深度，以适应在顶点101z上延伸的内部褶皱末梢，并且考虑在顶点101z自身区域中的衬套95的厚度。因此，当介质是褶皱的时侯，凹入部61、76可以径向向内延伸的量对应于褶皱深度的至少80％，并且经常为褶皱深度的至少90％并且经常更大。此外，通常凹入部61、76的形状在截面上是v形的，以适应如上所述的方便组装。实际上，通常管道部分40、41也是v形的，尽管其它替换例是可能的。
参见图10，应当指出，衬套95中仅包括一个凹入部101。当然，它可以设置有多个凹入部。不过，对于图14，它通常不会有比端部件中相似的凹入部的数量更多的在深度上大于0.5cm的凹入部。通常，衬套95包括至少一个弧形周向延伸部分，所述延伸部分为至少80°，通常至少160°，并且在一些情况至少270°，在所述延伸部分上没有深度大于0.5cm的凹入部(在其中)。
同样，所示的示例滤芯50具有有些锥形的外周边轮廓，其中端盖52比端盖53具有更大的外尺寸。也就是说，衬套95大体从端盖52向端盖53向下逐渐收窄延伸。当然，如果需要，所述原理可实施于圆柱形介质包而非锥形的介质包。此外，由锥形变化的其它可替换形状和/或改变锥角是可能的。
再次参见图14-16，应当指出，凹入部101和衬套95在相对的轴向端部之间的延伸部分大体是连续并且开口的。这便于组装和安装。不过，在应用本发明的一些方面中，凹入部101在相对的轴向端之间的其延伸部分可以是不连续的，例如其上可具有脊或框架结构，只要所述结构在组装过程中也可被外壳特征容纳(适应)。
II.第二示例实施例，图17-36
应当指出，在图1-16的示例实施例中，将本发明的原理实施于结构中，其中优选提供了对于下述每一个的优点：包括了功能管道的外壳；一旦安装后阻止滤芯转动；和，确保安装对于空气滤清器组件适当的滤芯。本发明的原理可应用于以下情形，其中外壳不具有功能管道，而仍获得对于其它所述特征的一些优点。所展示的示例组件在图17-36中示出。还应当指出，如下文所述，图17-36中的组件使用圆柱形并且不具有锥形外表面的主滤芯，并且被示出在还使用安全滤芯的环境中。当然，这两个选择都可应用于图1-9的组件中。
首先参见图17，其中示出了根据本发明的第二实施例的空气滤清器组件200的侧视图。空气滤清器组件200包括外壳202，所述外壳202具有主体部分203和可移去的检修盖204。主体部分203包括侧壁207、空气流入口结构208、和空气流出口结构209。在210处，用于限制指示器的龙头被设置在出口209处。
检修盖204通过锁合结构214固定就位，所述锁合结构214包括相对设置的锁合件215，在图17中只示出了其中的一个。空气滤清器组件200包括喷射器结构218，所述喷射器结构218包括喷射器管219，其上设置有阀结构220。所示的具体组件，喷射器结构218被设置在检修盖204中，位于外壳202中与入口208相对的位置。当空气滤清器组件被设置成使中心轴X水平延伸时，所示的具体管219向下以相对于水平和垂直在约30°-60°的范围内的角度延伸。这对于管219来说是方便的定向，因为它提供了也可被设置成使中心轴X垂直延伸的空气滤清器组件，出口209向上而管219仍大体向下定向。
在工作中，空气通过入口208进入组件。在外壳内部202i中，部分225提供气旋斜坡，引导入口空气流进入气旋流。这会有助于将灰尘引入喷射器结构218。空气流会最终通过容纳在内部的过滤器滤芯组件，并随后通过空气流出口209向外，已过滤的空气可被引向下游设备，例如引向内燃机的空气进气口。根据空气滤清器组件200的组件的通常使用会是作为车辆或施工设备的发动机的发动机进气空气滤清器。
组件200有时被称为“两级空气滤清器”，因为它是具有预滤清器级的空气滤清器，所述预滤清器由切向流入口208(即，流体不朝向中心轴X，而是沿着外侧壁207与其相切)、内部气旋导向器225和喷射器结构218的组合提供，允许当空气被引入组件200时通过气旋分离预分离灰尘。这有时被称为第一级，而第二级包括设置在内部202i中的主过滤器滤芯。
在图17中，示例系统的一些示例尺寸如下表示：AA＝189mm；AB＝139.5mm；AC＝25mm；AD＝40.25mm；AE＝122mm；AF＝46.5mm；AG＝44.5mm；AH＝25mm；AI＝69.9mm；AJ＝40.6mm；AL＝105mm；AM＝50°；和AN＝15mm。当然，结合图17-36可构造结合本文所述原理的变化尺寸的系统。应当指出，当外壳较小时，例如总长仅为约200mm并且总体直径仅为约125mm，通常可进入检修盖204的维修人员能够查看外壳202，足以观察与龙头210相关的限制指示器上的视觉指示器。因此，对于小的外壳，有时并不需要与图1中所示的组件相似的功能管道。这是有优势的，因为与所述管道相关的内部径向突出部分可能干涉预滤清器或第一级分离器的良好的气旋流。
在图18中，大体沿着图17中的线18-18剖开得到了空气滤清器组件200的剖视图。在剖视图中可以示意性地观察到容纳在内部的主过滤器滤芯230和可选的安全滤芯的部分。此外，参见图18，在232处可以观察到检修盖204的侧壁204s中的喷射器孔，所述喷射器孔232允许气旋分离的灰尘流出外壳内部202i并且进入喷射器管219。任何容纳在内部的水可通过相似的方式从内部202i喷射出。
此外，参见图18，示出了设置成围绕滤芯230的检修盖204的挡板234。挡板234包括：延伸通过其间的排放间隙235；和，中央内部径向突出结构236。这些特征将在下文中进一步讨论。
在图18中，一些示例尺寸如下：BA＝9.7mm；BB＝1mm。
在图19中，如图所示，穿过空气滤清器组件200的剖视图大体沿着图18中的线19-19的方向剖开。在图20中，示出了空气滤清器组件200的分解透视图。
参见图19，可以看到外壳202的内部202i被分成两个区域或部分：外部环状部分202o；和，内部滤芯安装部分202p。一般，外部环状部分202o环绕内部滤芯部分202p。外部环状部分202o包括斜坡225。如上文所述，当空气进入入口208时(图17)，它通过斜坡225被引导成气旋(即，螺旋或螺线形)型式。该气旋型式一般在区域202o中。同样，它会导致部分分离灰尘和由空气携带的其它物质，最终向外从外壳202通过喷射口232被引入喷射器结构218。在区域202o具有大体圆形的外壁(截面)是方便的，从而便于气旋灰尘分离的空气流通道不被明显干扰。因此，对于所示的具体示例组件200，并没有与图5中的结构25i相似的向内突出的管道结构。
仍参见图19，外壳202的端部202x被设置成邻近出口209。在端部202x处，外壳内部202i包括向内突出并环绕主过滤器滤芯230的挡板或凸缘结构237。在安装后被凸缘或挡板237环绕的滤芯230的部分是大体邻近端部202x的部分，一般沿着滤芯230的长度延伸不大于其长度的60％，经常不大于其长度的50％，并且通常不大于其长度的40％。
凸缘结构237帮助限定斜坡225的区域中的气旋运动，以便入口空气不直接在该区域中冲击滤芯230的介质，而是被引导成气旋型式。
示例中由检修盖204限定的邻近外壳202的端部202y设置有第二凸缘结构234，如上文所述。凸缘结构234在位于邻近端部202y(即，在外壳端部202x处滤芯的相对端)的区域大体环绕滤芯230。凸缘结构234一般在该位置设置环绕滤芯230的挡板，便于灰尘收集在环状区域202o并且灰尘定向通过端口232。
参见图19，凸缘234一般沿着滤芯230延伸的距离对应于不大于滤芯长度的50％，通常不大于滤芯长度的40％并且经常不大于滤芯长度的30％。通常滤芯轴向长度的至少15％(并且经常至少25％)不被凸缘237、234中的任意一个环绕。
仍参见图19，在区域236处提供了自凸缘234径向向内的突出结构236。径向向内的突出结构236提供了与滤芯230的一部分干涉配合的可能性，如下文中一般所讨论的。
再次参见图18。在图18中，可以观察到径向突出结构236从凸缘234的相邻部分234a径向向内突出。所示结构的突出结构236一般包括具有最径向向内的顶点236v的v形结构236x，相对的侧面236y、236z从顶点236v径向向外延伸。其它可替换的形状是可能的。此外，其它可替换数量的突出部分236是可能的。通常，径向突出结构236只会包括单个突出部分236x。不过，如果它确实包括多于一个的突出部分，通常凸缘234包括至少一个部分具有的弧形延伸部为至少80°，而其中没有干涉突出部分236x，一般所述延伸部为至少160°并且经常所述延伸部为至少270°。
对于所示的具体突出部分236x，从顶点236v延伸的侧面236y、236z之间的角度通常不大于90°，一般不大于80°，通常为至少5°，并且经常在20°-70°的范围内，包括端值。突出部分236x自挡板或凸缘234的总径向向内突出部分通常至少0.5mm，一般至少1cm，并且通常是朝向中心轴X方向的至少5％，经常是突出部分向中心轴X的至少10％并且通常不大于向中心轴X的距离的60％。
参见图18，间隙235和凸缘234一般被设置成便于水从凸缘234的内部234i排放，如果雨水等在该区域聚集。
应当指出，与突出部分236x相似的突出部分可被设置在邻近外壳202的相对端部202x，或者以附加的方式或者以替换的方式，以便与设置在其中的过滤器滤芯的一部分相互作用。
再次参见图19，将注意力转向密封凸缘240，所述密封凸缘240大体从外壳202的端部202x轴向向内突出，并且环绕到出口结构209的出口流动通道。密封凸缘240具有径向外表面240x和径向内表面240y。外表面240x限定用于主滤芯230的密封表面而内表面240y限定用于安全滤芯231的密封表面。
仍参见图19，将注意力转向主过滤器滤芯230。主过滤器滤芯230包括介质包250，所述介质包250被设置成在第一和第二相对的端部件或端盖251、252之间延伸。第一端部件251是开口的端盖，并且环绕并限定中央孔254。中央孔254限定向内的径向密封，用于当滤芯230被安装并推到凸缘240上时可移去的密封抵靠密封表面240x。通常，端盖251由例如上文结合端盖252所述的泡沫聚氨酯的材料形成。
在所示的示例中，端盖252是闭合的端盖，即没有孔穿过其中。通常，端盖252由类似的氨基甲酸乙酯或硬质氨基甲酸乙酯形成，尽管其它替换是可能的。
仍参见图19，介质包250包括由外衬257环绕并环绕内衬258的介质256。介质包250即介质256和衬套257、258示出被埋入并在端部件或端盖251、252之间延伸。
所示的可选安全滤芯231包括环绕内衬261并在第一和第二端部件或端盖263、264之间延伸的介质260。端盖263是开口的端盖，限定外径向密封表面265，所述外径向密封表面的尺寸和定向被设置成当滤芯231被安装时密封抵靠密封表面240y。在所示的示例中，端盖264是闭合的端盖。端盖263可以由例如类似于上文所述用于端盖251、52的泡沫氨基甲酸乙酯的氨基甲酸乙酯形成。端盖264可由类似的材料或硬质材料形成。
参见图18，应当指出，滤芯230包括其中的凹入结构290，所述凹入结构290的大小适合容纳(伸入其中)突出结构236。对于所示的示例滤芯230，这包括至少：端盖252中的凹入部分，和介质包250中的管道或凹入部，如下文所讨论的。它还可包括端盖251中的凹入部，如所示并如下文所讨论，但对于图17-36中所示的具体示例不是需要的。
在转向滤芯230之前，将结合图20-25来评论组件200的其它特征。
在图20中，示出了组件200的分解透视图。外壳主体207示出一区域，该区域的大小适合并被设置成在其上容纳有标识(标签)271。
在图21中，以分解透视图示出了检修盖204。示出了检修盖204，其上没有图19中的阀部件220。还示出了从安装座215m分解的锁合件215。在图21中，可看到限定外部环状部分202o的部分的凸缘或挡板结构234。此外，可以观察到凸缘234内的突出部分236。在图22中，示出了检修盖214的内部平面图或端视图。先前描述的特征以相似的标记进行标识。在图22中，一些示例尺寸和角度提供如下：DA＝90°；DB＝90°；DC＝80°；DD＝7.3°；DE＝14.6°；DF＝16mm和DG＝10°。
在图23中，提供了图21和22中的检修盖214的外部视图。在图24中，示出了大体沿着图23中的线24-24剖开得到的剖视图。在图24中，一些示例尺寸提供如下：EA＝61mm；EB＝49mm；EC＝13mm；ED＝10mm；EE＝158mm；EF＝126.2mm；EG＝123.7mm；EH＝117.7mm；EI＝115mm；EJ＝94.2mm；EK＝91.5mm；EL＝90.5mm；EM＝3mm；EN＝30mm；EO＝35mm；EP＝52.5mm；EQ＝48.5mm；ER＝79mm；ES＝20mm；ET＝50°；EU＝7mm；EV＝7mm；EW＝52mm；EX＝56.5mm；和EY＝76mm。
在图25中，示出了大体沿着图23中的线25-25剖开得到的剖视图。这里，示出了凸缘234中的槽235。同样，槽235大体在凸缘235的下部并且设置用于从凸缘234的内部234i排放沿其聚集的任何水。
在图26-36中，示出了主过滤器滤芯230的特征。首先参见图26，以平面图示出了过滤器滤芯230。在图26中，一些示例尺寸提供如下：FA＝179mm；和，FB＝89.5mm。
在图27中，提供了朝向端部件251的端视图。参见图27，尺寸提供如下：GA＝44.9mm。
在图28中，示出了与图26相似的视图，其中有些部分示出被剖开并且以剖视图示出。应当指出，图28中的剖视图大体沿着图27中的线28-28得到。因此，剖视图是通过图27中的凹槽或管道280剖开得到。
在图28中，示例尺寸如下：HA＝6mm；HB＝179mm；HC＝3mm；HD＝89.9mm；HE＝22.4mm直径；HF＝48mm；HG＝89.9mm；HH＝188mm。
在图29中，示出了端盖251的平面图。在图30中，以剖视图示出了端盖251的一部分。比较图29和30，可以看到端盖251中的孔253为限定径向密封表面281，在安装过程中作为向内定向的外壳密封接合图19中的凸缘240的表面240x。参见图30，端盖251具有外周边282和位于与介质包250相对的端盖251的一侧上的轴向端表面283。端盖251包括在其周边282中的凹入结构，大体在285处标识。凹入结构285包括一个或多个凹入部285r，在所示的示例中示出了单个凹入部285r。所示的具体凹入部285r通过附图标记286表示。如果需要，它可以大体类似于图8中的凹入部61或图7中的区域76。不过，应当指出，当外壳202如图19中所示时，在安装过程中凹入部286实际上不需要净空外壳内的任何结构。当介质是褶皱的时侯，通常凹入部286会伸入与褶皱之间的区域轴向重叠。
对于所示的具体实施例，凹入部大体具有v形，并且延伸跨端盖251从外周边282向中央孔253的路程的至少5％，经常是该距离的至少10％，并且通常是该距离的至少15％。一般凹入部的总量是至少0.5cm，通常至少0.75cm，经常在0.75-3cm的范围内，包括端值，尽管其它替换例是可能的。对于所示的示例，凹入部286完全延伸通过端盖251，并且可被表征为具有v形，所述v形具有从中央顶点286z径向向外延伸的相对的侧面286x、286y。从顶点286z向外延伸的侧面286x、286y的角度通常是至少15°，通常不大于80°，并且经常在20°-70°的范围内。在凹入部286延伸的弧度Y中，邻近自周边282的相交处，绕中央轴X通常是至少5°，一般不大于50°，并且经常在10°-25°的范围内，包括端值。
通常，如果端盖251中包括有对应于凹入部286的类型的任何凹入部，它仅包括一个。不过，如果需要，它可包括多于一个。
仍参见图29，在287处，示出了在周边282中延伸通过端盖251的模制定心凹入部。通常所述凹入部例如凹入部287相对较小，并且径向向内延伸不大于约3mm。还示出的是介质支撑凹入部288，所述介质支撑凹入部288通常朝向下面的介质延伸(但不穿过)，与其重叠，在周边282和中央孔253之间径向延伸通过端盖251不大于约25％，一般不大于20％。此外，通常它们不轴向完全延伸通过端盖251，但其中具有至少氨基甲酸乙酯薄层在下面的介质包的轴向端上。
在图29中，一些示例尺寸和角度提供如下：JA＝2°30'；JB＝5°；JC＝30°；JD＝2.4mm半径；JE＝43.1mm半径；JF＝39.9mm半径；JG＝67.9m直径；JH＝5.5mm；JI＝30°；JK＝120°；JJ＝11mm。
在图30中，提供了大体沿着图29中的线30-30得到的端盖251的剖视图。虚线表示通常埋入介质250的地方。孔253和径向密封表面280是可见的。所示的示例尺寸和角度如下：KA＝47.3mm直径；KB＝56.5mm直径；KC＝45.7mm直径；KD＝44.9mm直径；KE＝60°；KF＝6mm；KG＝3mm；KH＝4mm；KI＝8mm；KJ＝12mm；KL＝3mm；KM＝10mm；KN＝28°；KO＝60°；和LK＝17mm。
在图31中，可以看到端部件252的平面图。端部件252是闭合的，并且具有外周边290。端部件252还包括轴向端面291，所述轴向端面背向在相对的端盖251中的介质包250。
端盖252包括周边凹入结构295，所述周边凹入结构295包括至少一个凹入部296。在所示的示例结构中，示出了单个凹入部297。当滤芯被安装在外壳202中时，周边凹入结构295的大体大小适合并被设置成接纳伸入其中的图18中的突出部分236。各种不同形状的凹入部296可用于此。具体的凹入部297完全轴向延伸通过端盖252，具有大体v形，所述v形具有从中央内顶点297z径向向外延伸的相对侧面297x、297y。通常每个凹入部296(即，凹入部297)径向跨过(通过)端盖252从外周边290向中心轴X延伸的距离对应于距离的至少5％并且通常是该距离的至少10％。通常，延伸部分的量是至少0.5cm，一般至少0.75cm。可类似于凹入部286。
所示的具体端盖252包括单个凹入部297，尽管可设置更多数量。通常，外周边290和端盖251被设置成相对于凹入部例如凹入部97，周边可以延伸至少80°，通常至少160°；并且经常270°或更大，而不遇到所述凹入部。
所示的具体凹入部297被设置成具有以一角度从顶点297z径向向外延伸的侧面297x、297y，所述角度为至少15°并且不大于80°并且通常在20°-50°的范围内，包括端值。
通常沿着外周边290，凹入部297相对于中心轴X限定间隙或弧形Y1为至少5°，一般不大于50°，通常在5°-50°的范围内，包括端值；一般10°-40°的范围内，包括端值。该弧形或间隙Y1通常足够大，以容纳图18中的突出部分236。
仍参见图31，应当指出，周边290中还包括模制定心凹入部299；每个通常向中心轴X延伸不大于约3cm，通常不大于3mm。还包括支架(间隙)凹入部300，每个通常不完全延伸通过端盖252。在图31中，一些示例尺寸和角度提供如下：LA＝30°；LB＝2.4mm半径；LC＝67.2mm直径；LD＝39.9mm半径；LE＝43.1mm半径；LF＝11mm；LG＝5.5mm；LH＝5°；LI＝30°；LJ＝2°/30'；和LK＝120°。
通常，容纳部296的大小适合使得当设置在突出部分236上时，滤芯230不能转动大于约25°，通常不大于约15°，并且经常不大于不遇到突出部分236和凹入部297之间的干涉的最小量。
在图32中，示出了沿着图31中的线32-32得到的端盖252的剖视图。在虚线中示出了介质包250。图33中的示例尺寸如下：MA＝60°；MB＝3mm；MC＝1mm；MD＝12mm；ME＝3mm；和,MF＝10mm。
在图33中，示意性地示出了介质251的示图。介质251可包括绕中心轴X延伸的褶皱介质。在310处，提供了介质251中的介质凹入部，大体通过提供类似于上文所述的介质的展开褶皱而提供。这允许在其中接纳突出部分236的一部分，用于净空(余隙)，见图19。
参见图33，示例尺寸如下：NA＝173mm；NB＝85.4mm；NC＝15.5mm。
在图34中，示意性地示出了介质251中的凹入部310。同样，通常凹入部310会包括两个褶皱，所述两个褶皱展开的量比介质251内其余的褶皱更大。示意性示图示出了沿着外周边延伸的凹入部310，在弧线(弧形)Y2上为至少5°，通常至少10°，一般不大于50°，例如在5°-50°的范围内，包括端值，例如，10°-40°，包括端值。尽管可能有多于一个的凹入部，类似于凹入部310，通常并不是这样。如果存在多于一个的凹入部，通常介质包251会限定周边251p，所述周边251p具有至少一个部分在弧线上的伸展为至少80°，通常至少160°，并且在一些情况为270°或更大，而不遇到所述凹入部。
所示的凹入部310具有从中央顶点310z以一角度向外延伸的相对侧面310x、310y，所述角度为至少5°，通常不大于80°并且经常在20°-70°的范围内，包括端值。
通常，凹入部310从周边251p径向向内延伸的距离对应于至少0.5cm，一般至少0.75cm，经常1cm或更大的距离。
当然，在很多情况，对于褶皱介质，区域312中的介质包只是具有对应于介质厚度的厚度。
在图34中，一些示例尺寸和角度如下：OA＝30.7mm；OB＝30°；和,OC＝11.5mm。
回到图19，示出了滤芯230具有外衬257。外衬257在图35中示出。外衬257可包括金属件，例如，金属网件或有孔金属件或模制塑料件。所示的示例包括金属网。在图35中，一些示例尺寸提供如下：PA＝173mm；和，PB＝86.33mm。
在图36中，提供了衬套257的端视图。可以看到，衬套257限定其中具有凹入结构321的外周边320，包括至少一个凹入部322。所示的具体凹入部322从衬套257的相邻部分径向向内延伸至少0.5cm，通常至少0.75cm并且经常更大。所示的具体凹入部322相对于中心轴X在围绕周边257p的弧形间隙Y3上伸展至少5°，并且经常在5°-50°的范围内，包括端值。
所示的具体凹入部322具有V形，其中相对的侧面322x、322y从中央顶点322z径向向外延伸。通常，侧面322x、322y相对于顶点322z以一角度径向向外延伸，所述角度为至少5°，通常至少20°，并且经常在20°-50°的范围内，包括端值，并且一般不大于80°。
当使用金属衬套时，可利用按压或相似的操作形成凹入部322。
在图36中，一些示例尺寸提供如下：角度MB＝30°，MA＝10.9mm。
应当理解，滤芯230的组装可通过对图11-16所述组装相似的方式进行。
III.选定的总结评论和意见
根据本发明，披露了空气过滤器组件、部件和特征。没有特别要求组件、部件或特征包括本文所表征的所有细节，以便获得根据本发明的一些优点。此外，披露了组装、安装、拆卸和使用的方法，同样没有特别要求用所述结构实施的方法包括所表征的所有特征，以获得一些优点。
根据本申请的一个方面，提供了一种空气过滤器滤芯，所述空气过滤器滤芯包括环绕并限定开口的过滤器内部的介质包；所述介质包包括过滤介质。所述介质具有第一和第二相对的端部并且限定介质内周边和介质外周边。所述介质可以是褶皱的。
第一端部件被设置在介质第一端。所述第一端部件上包括外壳密封结构。所述外壳密封结构可以是多种密封结构，在使用中适于密封抵靠外壳部件。通常，所述外壳密封结构被设置成使得它可以可移去的设置抵靠外壳，以允许维修滤芯。例如，该外壳密封结构可以是径向密封。讨论了两种一般的径向密封类型，一种径向向内定向，另一种径向向外定向。
第二端部件被设置在介质第二端。所述第二端部件通常是闭合的端部件。
所述第一和第二端部件的部分可以是模制到位的。
所述第一和第二端部件中的至少选定的一个具有外周边，所述外周边中具有第一凹入结构。与所述第一和第二端部件中的一个相关的第一凹入结构包括至少第一凹入部(即，端部件凹入部)，从其所在的第一和第二端部件中的选定一个径向向内突出，到与介质部分之间的空间重叠的一位置，例如，到从在邻近端部件的介质周边中邻近相关端部件的最外部分朝向对应于介质内周边的最内部分的位置至少30％的位置，通常至少50％并且一般至少70％。第一端部件凹入部大体完全轴向延伸通过第一和第二端部件中的相关一个。
第一凹入结构可包括多个凹入部，大体对应第一凹入轮廓。不过，示出了其中端盖中仅包括一个所述凹入部的示例。通常，端盖外周边包括一区域，所述区域为至少80°、通常至少160°并且经常至少270°的绕端盖的中心的弧形伸展部，其中没有设置所述凹入部。在上下中术语“凹入部”不是指小于4mm的凹入部和/或仅从模制定心特征或其它结构形成，并且不重叠于介质部分之间例如褶皱之间的区域。
在所述的示例结构中，第一端部件凹入部具有大体v形，其中在相对侧上径向最内顶点从所述顶点向相关端盖的外周边径向向外延伸。通常，侧面的延伸部的角度为至少15°，一般不大于80°并且经常在20°-70°的范围内，包括端值。
在所示的示例结构中，介质包环绕并限定第一端部件的中央纵轴，凹入部相对于所述中央纵轴延伸过的外周边弧度为至少5°，通常不大于80°。通常，该延伸部的弧度在5°-50°的范围内，包括端值，例如，10°-40°的范围内，包括端值，尽管替换例是可能的。
在所述的示例结构中，第一端部件包括开口的端部件，所述开口的端部件具有通过其中的中央孔，并且第二端部件是闭合的端部件。在所示的示例中，每个端部件具有端部件凹入部，对应于其中的第一端部件凹入部。
披露了一种结构，其中介质中包括第一介质凹入结构，包括至少第一介质凹入部，所述第一介质凹入部从第一端部件朝向第二端部件延伸，通常完全在第一和第二端部件之间延伸，其在截面上具有弧形延伸部，沿着外周边对介质中心轴延伸过的弧形间隙为至少5°，不大于50°，经常在5°-50°的范围内，包括端值，通常10°-40°。通常，第一介质凹入部与第一端部件凹入部轴向对准，并且如果存在的话，与第一和第二端盖的每一个中的端部件凹入部对准。
通常，第一介质凹入部具有在相对侧上中央径向内顶点从所述中央径向内顶点以一角度径向向外延伸的形状，所述角度为至少15°，并且经常在20°-70°的范围内，包括端值，通常不大于80°。第一介质包凹入部可包括由展开的两个相邻向外定向的褶皱相对于其它相邻褶皱形成的凹入部。
在示例结构中，介质是连续的褶皱环，并且内部褶皱末梢延伸过介质凹入部的顶点。
披露了介质包，所述介质包包括外衬，所述外衬中具有介质包凹入部，与伸入介质凹入部的位置对准。外衬可被设置成具有所述凹入部的塑料形式，或金属形式，例如有孔金属和/或金属网。通常，衬套在凹入部的区域中是有孔的。
介质包凹入结构和外衬通常具有直的轮廓，具有限定向外定向的v形的截面轮廓，具有向内突出的顶点和两个侧面，所述侧面以一角度从顶点向外延伸，所述角度为至少15°，通常不大于80°并且经常在20°-70°的范围内，包括端值。
通常，外衬上介质包凹入部在第一和第二端盖之间的延伸部是连续的，尽管其它替换例是可能的。在任意情形，通常它紧邻端部件中的至少一个并且通常两个端部件的凹入部轴向延伸至少1.5cm的距离。
表征了一种示例介质包，所述介质包具有大体锥形的外周边，所述轮廓是指大体总的形状，与介质包凹入部无关。锥角通常是至少0.25°。提供了另一个示例，具有大体圆柱形外周边，同样限定圆柱体形状而忽略介质包凹入部。
提供了可替换的空气过滤器滤芯轮廓，使用上文所表征的特征中的各种选定特征。
提供了一种空气滤清器组件，所述组件包括外壳，所述外壳具有空气流入口结构和空气流出口结构和检修盖，和设置在外壳的内部中的滤芯(例如具有本文大体所表征的特征)。在一个示例中，外壳包括内部径向突出结构，具有伸入第一端部件凹入部(在第一和第二端部件中的一个或另一个中)的径向突出部分。外壳可包括具有伸入介质包凹入部的径向突出部分的内部径向突出结构。外壳的内部径向突出结构可包括功能管道凹入部的内部部分和外壳侧壁的外表面。功能管道凹入部可以例如包括完全在侧壁的相对端部之间延伸的槽。
在所示的示例中，限制指示器线设置在功能管道凹入部中，位于外壳的外部。限制指示器线可在限制指示器的视觉显示部分处截止，并且至少部分容纳在凹入部内。外壳可包括检修盖，类似的其中具有周边凹入部，以允许限制指示器结构的一部分凹入在其中，并且允许观察限制指示器结构而不需移去检修盖。
在另一个示例结构中，外壳包括伸入端盖和介质包中的一个的凹入部的突出部分，而没有突出部分在相对的端盖的凹入部下方延伸。
通常，当功能管道凹入部存在时，深度为至少1cm。
在示例组件中，通过外壳的突出部分伸入滤芯的一个或多个周边凹入部提供干涉配合，相对于外壳突出部分阻止滤芯转动超过25°，优选(阻止滤芯转动)超过15°。
还披露了组装和使用以及安装和拆卸的方法。
另外，没有要求结构、组件、技术、方法或应用包括本文所表征的所有特征，以便获得根据本发明的一些优点。

Claims (33)

1.一种空气滤清器组件，包括：
(a)外壳，所述外壳限定内部并包括：空气流入口结构；空气流出口结构；和，检修盖；
(i)所述外壳包括内部径向突出结构；和
(b)空气过滤器滤芯，所述空气过滤器滤芯可取出地安装在所述外壳中；
所述空气过滤器滤芯具有中心轴并包括；
(i)介质包，所述介质包具有第一和第二相对的端部；
(ii)第一端部件，所述第一端部件位于所述介质包第一端部；和，
(iii)第二端部件，所述第二端部件位于所述介质包第二端部；
(iv)所述空气过滤器滤芯包括位于其中的径向向内定向的凹入结构，延伸从所述空气过滤器滤芯的相邻外部部分朝向所述中心轴的距离的至少10％；
(v)所述径向向内定向的凹入结构包括第一凹入部，所述第一凹入部完全轴向伸过所述第一和第二端部件中的至少一个；和，
(c)所述空气过滤器滤芯被设置成使得所述外壳上的内部径向突出结构伸入所述空气过滤器滤芯上的凹入结构。
2.根据权利要求1所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述内部径向突出结构包括所述检修盖上的一部分，伸入所述空气过滤器滤芯上的凹入结构。
3.根据权利要求1所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述外壳包括外表面；和，
(b)所述内部径向突出结构包括在所述外壳的外表面中的凹入部的内部部分。
4.根据权利要求1所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述外壳包括主外壳主体，所述检修盖可取出地安装在其上；和，
(b)所述内部径向突出结构包括设置在所述主外壳主体上的一部分，伸入所述空气过滤器滤芯上的凹入结构。
5.根据权利要求4所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述主外壳主体包括外表面；和，
(b)所述内部径向突出结构包括在所述主外壳主体的外表面中的凹入部的内部部分。
6.根据权利要求1所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述内部径向突出结构包括伸入所述第一凹入部的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述介质包包括介质凹入部，所述介质凹入部在所述第一和第二端部件之间连续延伸，并且与至少所述第一凹入部轴向对准设置；和，
(b)所述内部径向突出结构包括伸入所述介质凹入部的一部分。
8.根据权利要求7所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述第一凹入部完全轴向延伸通过所述第一端部件；和，
(b)所述第二端部件具有外周边，所述外周边包括位于其中的径向向内定向的凹入部，所述凹入部相对于所述介质包中心轴完全轴向延伸通过所述第二端部件；
(i)所述第二端部件中的径向向内定向的凹入部延伸从所述第二端部件的外周边的相邻径向最外部分朝向所述中心轴的距离的至少10％。
9.根据权利要求8所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述第二端部件中的径向向内定向的凹入部与所述介质包中的凹入部轴向对准。
10.根据权利要求9所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述内部径向突出结构包括伸入所述第二端部件中的凹入部的至少一部分。
11.根据权利要求8所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述内部径向突出结构包括伸入所述第二端部件中的凹入部的至少一部分。
12.根据权利要求11所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述外壳包括外表面；和，
(b)所述内部径向突出结构包括所述外壳的外表面中的凹入部的内部部分。
13.根据权利要求1-12中任一权利要求所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述空气过滤器滤芯包括位于其上的外壳密封件，所述外壳密封件可取出地密封至所述外壳。
14.根据权利要求13所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述外壳密封件是径向定向的外壳密封件。
15.根据权利要求13所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述外壳密封件与所述第一和第二端部件中的一个的其余部分模制成一体。
16.根据权利要求1所述的空气滤清器组件，其中：
(a)所述径向向内定向的凹入结构包括在所述介质中的容纳凹入部，所述容纳凹入部延伸过的外部弧形间隙为至少5°。
17.根据权利要求16所述的空气滤清器组件，其中：
(a)在所述介质中的容纳凹入部是V形的。
18.一种用于可取出地安装在空气滤清器外壳中以提供一种根据权利要求1所述的空气滤清器组件的空气过滤器滤芯；所述空气过滤器滤芯包括：
(a)介质包，所述介质包限定开口的过滤器内部；
(i)所述介质包具有第一和第二相对的端部；
(ii)所述介质包限定中心轴；
(b)第一端部件，所述第一端部件位于所述介质包第一端部；
(i)所述第一端部件具有第一外周边，所述第一外周边包括位于其中的径向向内定向的外壳干涉配合凹入结构；
(A)所述径向向内定向的外壳干涉配合凹入结构包括第一凹入部，所述第一凹入部完全轴向延伸通过所述第一端部件；
和，
(B)所述第一凹入部延伸从所述第一外周边的相邻径向最外部分朝向所述中心轴的距离的至少20％；和，
(c)第二端部件，所述第二端部件位于所述介质包第二端部。
19.根据权利要求18所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第一端部件具有穿过其中的中央孔；和，
(b)所述第一凹入部延伸从所述第一外周边的相邻径向最外部分朝向所述中央孔的距离的至少20％。
20.根据权利要求18所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包包括介质凹入部，所述介质凹入部在所述第一和第二端部件之间连续延伸并与至少所述第一凹入部轴向对准设置。
21.根据权利要求20所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第二端部件具有外周边，所述外周边包括位于其中的径向向内定向的凹入部，所述凹入部完全轴向延伸通过所述第二端部件。
22.根据权利要求21所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第二端部件中的径向向内定向的凹入部与所述介质包中的凹入部轴向对准。
23.根据权利要求18所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第二端部件具有外周边，所述外周边包括位于其中的径向向内定向的凹入部，所述凹入部完全轴向延伸通过所述第二端部件。
24.根据权利要求23所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述第二端部件中的径向向内定向的凹入部与所述介质包中的凹入部轴向对准。
25.根据权利要求20所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质凹入部是V形的。
26.一种空气过滤器滤芯，包括：
(a)介质包，所述介质包包括褶状过滤介质；
(i)所述介质包具有第一和第二相对的端部；和，
(ii)所述介质包限定开口的过滤器内部并限定介质内周边和介质外周边；
(b)第一端部件，所述第一端部件位于所述介质包第一端部；
(c)第二端部件，所述第二端部件位于所述介质包第二端部；和，
(d)外壳密封；
(e)所述第一和第二端部件中的至少一个具有非圆形外周边；
(i)所述非圆形外周边包括具有圆形弧度的一部分和具有相对侧的端部件凹入部；和，
(ii)所述介质包包括介质凹入部，所述介质凹入部从所述第一端部件朝向所述第二端部件延伸；
(iii)所述介质凹入部与所述端部件凹入部轴向对准，并且所述端部件凹入部从所述第一和第二端部件中的至少一个的外周边径向向内伸入到从邻近所述介质外周边朝向对应于所述介质内周边的位置的距离的至少30％的位置。
27.根据权利要求26所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质包包括褶状介质，所述褶状介质环绕圆形开口的过滤器内部。
28.根据权利要求27所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质凹入部包括两个外部褶皱末梢之间的间隙，延伸过的弧形延伸部为至少5°。
29.根据权利要求28所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质凹入部是在两个外部褶皱末梢之间的间隙，延伸过的弧形延伸部为至少10°。
30.根据权利要求28所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述介质凹入部是在两个外部褶皱末梢之间的间隙，延伸过的弧形延伸部不大于50°。
31.根据权利要求26所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述端部件凹入部具有V形形状，具有径向最内顶点和相对侧。
32.根据权利要求26所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述外壳密封是径向定向的外壳密封。
33.根据权利要求26-32中任一权利要求所述的空气过滤器滤芯，其中：
(a)所述外壳密封与所述第一和第二端部件中的一个模制成一体。
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