CN110594056B - 一种汽车空滤器滤芯自清洁结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车空滤器滤芯自清洁结构，包括壳体、位于壳体内的滤芯，所述滤芯将壳体分为进气腔室和出气腔室两部分；所述壳体上位于进气腔室侧设有进风口、位于出气腔室侧设有出风口；其特征是：所述出气腔室内设有用于控制所述滤芯振动的驱动器。其能够使得附着在滤芯上的颗粒杂质部分脱落，提高除尘效果，延长空滤器滤芯保养维护周期，实现空滤器滤芯自清洁功能；无需在发动机舱内增加其他零件，无需占用发动机机舱空间，且无需额外的动力、信号输入，环保、清洁、耗能小、可靠性高。

Description

一种汽车空滤器滤芯自清洁结构

技术领域

本发明涉及汽车发动机，具体涉及一种汽车空滤器滤芯自清洁结构。

背景技术

空滤器作为发动机燃烧工作时的进气过滤系统，用于去除被发动机吸入的新鲜空气中的悬浮颗粒杂质，为发动机提供洁净的新鲜空气。空滤器主要由壳体和设置于壳体内的滤芯组成，滤芯将壳体分成进气腔室和出气腔室两部分。随着汽车行驶里程增加，被空滤器滤芯过滤的空气中的悬浮颗粒杂质在进气腔室积累增加，其中部分被过滤的颗粒杂质附着在滤芯进气侧，影响过滤效率，降低了通过空滤器滤芯的进气量，影响发动机性能。目前有效的改善手段是在整车规定的保养维护周期，定时对空滤器滤芯进行吹灰维护或者直接更换滤芯，增加了整车维护成本，降低了客户对汽车厂商的满意度。

目前国内外汽车厂商在空滤器方案设计时，未进行空滤器滤芯主动除尘方案设计，空滤器滤芯在发动机工作过程中处于被动吸附新鲜空气中的悬浮颗粒杂质的状态，随着行驶里程增加，汽车均在规定的保养维护周期进行售后被动清理，维护里程周期受限，降低客户满意度。因此需设计一种汽车空滤器滤芯自清洁结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车空滤器滤芯自清洁结构，其能够使得附着在滤芯上的颗粒杂质部分脱落，提高除尘效果，延长空滤器滤芯保养维护周期，实现空滤器滤芯自清洁功能；无需在发动机舱内增加其他零件，无需占用发动机机舱空间，且无需额外的动力、信号输入，环保、清洁、耗能小、可靠性高。

本发明所述的一种汽车空滤器滤芯自清洁结构，包括壳体、位于壳体内的滤芯，所述滤芯将壳体分为进气腔室和出气腔室两部分；所述壳体上位于进气腔室侧设有进风口、位于出气腔室侧设有出风口；其特征是：所述出气腔室内设有用于控制所述滤芯振动的驱动器。

进一步，所述驱动器包括布置在所述壳体内并靠近出风口位置的动力机构、与该动力机构对应的驱动机构；所述动力机构包括一端部与所述壳体转动配合的转轴、与该转轴中部固定连接的扇叶、与所述转轴的另一端部固定连接的凸轮；所述驱动机构包括与所述壳体配合并通过凸轮驱动其往复运动的导向柱、一端部与所述导向柱固定连接的机械臂，该机械臂的另一端部与所述滤芯上位于出气腔室的一面对应或紧贴。

进一步，所述壳体出气腔室内靠近所述出风口的位置设有转轴支座，该转轴支座内配合有轴承，所述转轴的一端部与该轴承配合。

进一步，所述转轴支座的内部具有用于轴承轴向限位的限位部、端部配合有用于轴承轴向限位的轴承端盖。

进一步，所述壳体出气腔室内设有导向座，所述导向柱一端与所述导向座的内孔配合、另一端与所述凸轮对应；所述导向座与导向柱之间设有弹簧，该弹簧的一端与导向座配合连接、一端与所述导向柱配合连接。

进一步，所述导向座上设有弹簧上防脱凸台，所述导向柱上设有弹簧下防脱凸台。

本发明有益的技术效果：

由于在出气腔室内设有用于控制滤芯振动的驱动器，使得附着在滤芯上的颗粒杂质部分脱落，提高了除尘效果，延长了空滤器滤芯保养维护周期，实现了空滤器滤芯自清洁功能；由于驱动器包括布置在壳体内并靠近出风口位置的动力机构、与动力机构对应的驱动机构，动力机构包括转轴、扇叶、凸轮，驱动机构包括导向柱和机械臂，通过经出风口进入发动机的空气气流带动扇叶转动，带动凸轮转动从而使得导向柱和机械臂沿垂直于转轴轴线的方向做往复运动，使得滤芯振动，无需在发动机舱内增加其他零件，无需占用发动机机舱空间，且无需额外的动力、信号输入，环保、清洁、耗能小；由于壳体出气腔室内靠近出风口的位置设有转轴支座，转轴支座内配合有轴承，转轴的一端部与轴承配合，保证了转轴顺滑转动，保证了驱动器在发动机特定工况下顺利启动；由于转轴支座的内部具有用于轴承轴向限位的限位部、端部配合有用于轴承轴向限位的轴承端盖，防止了轴承轴向移动，同时防止了润滑油滴落污染滤芯；由于出气腔室内设有导向座，导向座与导向柱之间设有弹簧，弹簧的一端与导向座上的弹簧上防脱凸台配合限位、另一端与导向柱上的弹簧下防脱凸台配合限位，提高了驱动器的可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的部分结构示意图之一；

图3是本发明的部分结构示意图之二；

图4是本发明的部分结构示意图之三；

图5是壳体的部分结构示意图；

图6是动力机构的结构示意图。

图中：1-壳体，2-滤芯，4-轴承；

11-进气腔室，12-出气腔室，13-进风口，14-出风口；

31-转轴，32-扇叶，33-凸轮，34-导向柱，35-弹簧，36-机械臂；

121-转轴支座，122-限位部，123-轴承端盖，124-导向座，125-弹簧上防脱凸台；

341-弹簧下防脱凸台。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。

参见图1至图6所示的一种汽车空滤器滤芯自清洁结构，包括壳体1、位于壳体1内的滤芯2，所述滤芯2将壳体1分为进气腔室11和出气腔室12两部分；所述壳体1上位于进气腔室11侧设有进风口13、位于出气腔室12侧设有出风口14；其特征是：所述出气腔室12内设有用于控制所述滤芯2振动的驱动器。通过驱动器控制滤芯2振动，使得附着在滤芯2上的颗粒杂质部分脱落，能够延长空滤器滤芯保养维护周期，实现空滤器滤芯自清洁功能。且由于颗粒杂质附着在滤芯2上位于进气腔室11的一面，将驱动器设置在出气腔室12内能够提高除尘效率。

所述驱动器包括布置在所述壳体1内并靠近出风口14位置的动力机构、与该动力机构对应的驱动机构；所述动力机构包括一端部与所述壳体1转动配合的转轴31、与该转轴31中部固定连接的扇叶32、与所述转轴31的另一端部固定连接的凸轮33；所述驱动机构包括与所述壳体1配合并通过凸轮33驱动其往复运动的导向柱34、一端部与所述导向柱34固定连接的机械臂36，该机械臂36的另一端部与所述滤芯2上位于出气腔室12的一面对应或紧贴。导向柱34与转轴31垂直布置；通过经出风口14进入发动机的空气气流带动扇叶32转动，从而带动转轴31和凸轮33转动，凸轮33驱动导向柱34往复运动，控制机械臂36的端部与滤芯2对应或者紧贴，使得滤芯2振动，从而将附着在滤芯2上的颗粒杂质振动脱落。在发动机舱内无需增加其他零件，无需占用发动机机舱空间，且无需额外的动力、信号输入；环保、清洁，且耗能小。

所述壳体1出气腔室12内靠近所述出风口14的位置设有转轴支座121，该转轴支座121内配合有轴承4，所述转轴31的一端部与该轴承4配合。轴承4插入转轴支座121，并与其过盈配合；转轴31与轴承4同样过盈配合。轴承4能够保证转轴31顺滑转动，保证驱动器在发动机特定工况下顺利启动。

所述转轴支座121的内部具有用于轴承4轴向限位的限位部122、端部配合有用于轴承4轴向限位的轴承端盖123。限位部122和轴承端盖123能够防止轴承轴向移动；同时轴承端盖123能够防止润滑油滴落污染滤芯。

所述壳体1出气腔室12内设有导向座124，所述导向柱34一端与所述导向座124的内孔配合、另一端与所述凸轮33对应；所述导向座124与导向柱34之间设有弹簧35，该弹簧35的一端与导向座124配合连接、另一端与所述导向柱34配合连接。导向座124能够对导向柱34的运动起到限位作用，且能够保证弹簧35的受力方向为导向柱34的运动方向，提高驱动器的可靠性。

所述导向座124上设有弹簧上防脱凸台125，所述导向柱34上设有弹簧下防脱凸台341。弹簧上防脱凸台125和弹簧下防脱凸台341能够对弹簧35起到很好的限位作用，防止其脱落。

转轴支座121、导向座124与壳体1整体成型；根据不同发动机排量不同，以及在不同的发动机工况下发动机吸气流量不同，从而设计扇叶32形状以确定扇叶32转动的启动条件，确保驱动器在发动机特定工况下启动。凸轮33与导向柱34接触的面积可根据凸轮33的型线设计。

本实施例中出风口14和转轴支座121均位于壳体1出气腔室12的侧面，导向座124位于壳体1出气腔室12的上壁，转轴31与导向柱34垂直布置；机械臂36包括上平直部、竖直部和下平直部，机械臂36的上平直部与导向柱34的下端配合连接、下平直部与滤芯2上位于出气腔室12的一面对应或紧贴，且下平直部为长条状，以避免阻挡空滤器滤芯的进气量，从而影响发动机性能。

通过在出气腔室12中增加驱动器，在发动机特定工作状态下，通过出气腔室12出风口14的空气流动，带动扇叶32旋转，从而带动转轴31和凸轮33转动；凸轮33在转动过程中，在一定的角度范围内会与导向柱34接触，并对导向柱34施加压力；随着凸轮33转动角度变化，会持续给导向柱34施加推力从而推动导向柱34向上运动，带动机械臂36向上运动，此时弹簧35处于压缩状态；当凸轮33转动至特定角度时便与导向柱34分离，弹簧35在重力及弹簧反弹力作用下向下运动，导向柱34带动机械臂36向下运动，当弹簧35长度达到最大时，机械臂36的下平直部与滤芯2上位于出气腔室12的一面紧贴，空滤器的滤芯2受力整体振动，将附着在其位于进气腔室11的一面上的颗粒杂质部分清理脱落，实现空滤器滤芯自清洁功能。

发动机启动开始工作后，外界新鲜空气由壳体1的进风口13进入进气腔室11，然后经过滤芯2过滤之后进入出气腔室12，最后从出风口14进入进入发动机系统，保证发动机工作。本发明只需在空滤器壳体1的出气腔室12中增加驱动器，且主要利用经出气腔室12从出风口14进入发动机的空气气流作为动力源，带动动力机构运动，并带动驱动机构运动，通过物理接触受力振动的方式将附着在滤芯上位于进气腔室11一面的颗粒杂质部分清理脱落，从而实现空滤器滤芯的自清洁功能；其能够提高空滤器滤芯的过滤效率，保证发动机的性能；能够延长空滤器滤芯的保养维护周期，降低客户的维护成本，提高客户对汽车厂商的满意度；且在发动机舱内无需增加其他零件，无需占用发动机机舱空间，且无需额外的动力、信号输入，清洁、环保、结构紧凑、且成本较低。

Claims (4)

1.一种汽车空滤器滤芯自清洁结构，包括壳体(1)、位于壳体(1)内的滤芯(2)，所述滤芯(2)将壳体(1)分为进气腔室(11)和出气腔室(12)两部分；所述壳体(1)上位于进气腔室(11)侧设有进风口(13)、位于出气腔室(12)侧设有出风口(14)；其特征是：所述出气腔室(12)内设有用于控制所述滤芯(2)振动的驱动器；

所述驱动器包括布置在所述壳体(1)内并靠近出风口(14)位置的动力机构、与该动力机构对应的驱动机构；所述动力机构包括一端部与所述壳体(1)转动配合的转轴(31)、与该转轴(31)中部固定连接的扇叶(32)、与所述转轴(31)的另一端部固定连接的凸轮(33)；所述驱动机构包括与所述壳体(1)配合并通过凸轮(33)驱动其往复运动的导向柱(34)、一端部与所述导向柱(34)固定连接的机械臂(36)，该机械臂(36)的另一端部与所述滤芯(2)上位于出气腔室(12)的一面对应或紧贴：

所述壳体(1)出气腔室(12)内靠近所述出风口(14)的位置设有转轴支座(121)，该转轴支座(121)内配合有轴承(4)，所述转轴(31)的一端部与该轴承(4)配合。

2.根据权利要求1所述的汽车空滤器滤芯自清洁结构，其特征是：所述转轴支座(121)的内部具有用于轴承(4)轴向限位的限位部(122)、端部配合有用于轴承(4)轴向限位的轴承端盖(123)。

3.根据权利要求1或2所述的汽车空滤器滤芯自清洁结构，其特征是：所述壳体(1)出气腔室(12)内设有导向座(124)，所述导向柱(34)一端与所述导向座(124)的内孔配合、另一端与所述凸轮(33)对应；所述导向座(124)与导向柱(34)之间设有弹簧(35)，该弹簧(35)的一端与导向座(124)配合连接、一端与所述导向柱(34)配合连接。

4.根据权利要求3所述的汽车空滤器滤芯自清洁结构，其特征是：所述导向座(124)上设有弹簧上防脱凸台(125)，所述导向柱(34)上设有弹簧下防脱凸台(341)。

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