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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse für ein Luftfilter einer Frischluftanlage
einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
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Ein
derartiges Gehäuse
dient zur Aufnahme eines Luftfilterelements, das bei seiner Durchströmung die
der Brennkraftmaschine zugeführte
Luft von Verunreinigungen befreit. Dabei trennt das Luftfilterelement
im Gehäuse
eine Rohluftseite von einer Reinluftseite. Üblicherweise enthält das Gehäuse eine
reinseitige Einlassöffnung
sowie eine rohseitige Auslassöffnung.
Um die aus dem Gehäuse
austretende reinseitige Frischluftströmung für einen an das Gehäuse angeschlossenen
Frischluftkanal der Frischluftanlage zu kanalisieren, ist es üblich, die Auslassöffnung mit
einem Auslassstutzen zu versehen, der im Inneren des Gehäuses angeordnet
ist. Dabei ist es weiter üblich,
diesen Auslassstutzen separat vom Gehäuse herzustellen und am Gehäuse zu befestigen.
Grundsätzlich
ist es möglich,
den Auslassstutzen am Gehäuse
mit Hilfe von Schrauben zu befestigen. Der Montageaufwand für das Gehäuse ist
dadurch etwas erhöht,
was sich im Rahmen einer Großse rienfertigung
an den Herstellungskosten des Gehäuses deutlich bemerkbar macht.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
ein Gehäuse
der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich
insbesondere durch eine preiswerte Herstellbarkeit auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
den Gegenstand des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Auslassstutzen
mit Hilfe von wenigstens zwei Clipseinrichtungen am Gehäuse zu befestigen,
wobei die Clipseinrichtungen bezüglich
der Auslassöffnung
einander gegenüberliegend
angeordnet sind. Mit Hilfe derartiger Clipseinrichtungen vereinfacht
sich die Montage des Gehäuses,
da der Auslassstutzen am Gehäuse
lediglich eingeclipst werden muss, was in der Regel durch einen
einfachen Steckvorgang erreichbar ist. Das Einclipsen des Auslassstutzen
lässt sich
deutlich einfacher durchführen
als ein Schraubvorgang, zumal dort die Gefahr besteht, die verwendeten
Schraubmittel, Schraube und/oder Mutter, zu verlieren. Die Montage des
Gehäuses
wird somit einfacher, dadurch preiswerter und sicherer.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest eine
der Clipseinrichtungen wenigstens eine gehäuseseitige Komponente aufweisen,
die integral an einem Gehäuse teil
ausgeformt ist. Durch die integrale Bauweise werden die gehäuseseitigen
Komponenten der Clipseinrichtungen bereits bei der Herstellung des
Gehäuseteils
an diesem ausgebildet. Eine zusätzliche
Montage separater Komponenten der Clipseinrichtung am Gehäuseteil
kann somit entfallen.
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Insbesondere
beim Spritzgießen
lassen sich die gehäuseseitigen
Komponenten der Clipseinrichtungen preiswert am Gehäuseteil
ausbilden. Besonders vorteilhaft ist dabei eine Ausführungsform,
bei der die gehäuseseitigen
Komponenten der jeweiligen Clipseinrichtung so ausgestaltet und
am Gehäuseteil so
angeordnet sind, dass ein Formwerkzeugabschnitt, der zum Spritzgießen des
Gehäuseteils dient,
dieselbe Entformungsrichtung aufweist wie ein Formwerkzeugabschnitt,
der zum Spritzgießen
der jeweiligen Komponenten dient. Diese Bauweise hat zur Folge,
dass das Formwerkzeug zur Herstellung des mit gehäuseseitigen
Komponenten der Clipseinrichtungen versehenen Gehäuseteils
einen vergleichsweise einfachen Aufbau sowie eine einfache Entformungskinematik
aufweist und so relativ preiswert realisierbar ist.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann vorgesehen sein, den Auslassstutzen relativ zum Gehäuse verspannt
oder vorgespannt am Gehäuse
zu befestigen. Durch eine gezielte Verspannung zwischen Auslassstutzen
und Gehäuse
lassen sich Relativbewegungen zwischen Auslassstutzen und Gehäuse vermeiden,
die aufgrund von Spiel in den Clipseinrichtungen bei Erschütterungen
oder Vibrationen im Betrieb der Frischluftanlage auftreten können. Hierdurch
lässt sich
eine mit sol chen Relativbewegungen einhergehende Geräuschentwicklung
vermeiden.
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Bei
einer anderen vorteilhaften Ausführungsform
können
Gehäuse,
Auslassstutzen und Clipseinrichtungen so ausgestaltet und aufeinander
abgestimmt sein, dass der Auslassstutzen beim Montieren erst in
die erste Clipseinrichtung eingeclipst, dann um eine sich durch
die erste Clipseinrichtung erstreckende Kippachse gekippt und anschließend in
die zweite Clipseinrichtung eingeclipst wird, wobei insbesondere
der Auslassstutzen beim Einclipsen in die zweite Clipseinrichtung
mit dem Gehäuse
verspannt wird. Bei dieser Ausgestaltung vereinfacht sich der Einclipsvorgang,
da nach dem Einclipsen der ersten Clipseinrichtung die zweite Clipseinrichtung
durch die Kippbewegung automatisch einclipst.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Es
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
Draufsicht auf ein geöffnetes
Gehäuse,
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2 eine
Ansicht des Gehäuses
im Bereich gehäuseseitiger
Komponenten einer ersten Clipseinrichtung,
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3 eine
Schnittansicht entsprechend Schnittlinien III in 2,
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4 eine
Schnittansicht entsprechend Schnittlinien IV in 2,
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5 eine
Ansicht des Gehäuses
im Bereich einer Auslassöffnung,
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6 eine
Schnittansicht entsprechend Schnittlinien VI in 5,
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7 eine
Ansicht von unten eines Auslassstutzens,
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8 eine
Seitenansicht des Auslassstutzens entsprechend Blickrichtung VIII
in 7,
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9 eine
Seitenansicht des Auslassstutzens entsprechend Blickrichtung IX
in 7,
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10 einen
Längsschnitt
des Auslassstutzens entsprechend Schnittlinien X in 7.
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Entsprechend 1 umfasst
ein Gehäuse 1 eines
Luftfilters eine Auslassöffnung 2 und
enthält
einen bezüglich
des Gehäuses 1 separat
bzw. unabhängig
hergestellten Auslassstutzen 3, der im Bereich der Auslassöffnung 2 an
das Gehäuse 1 angesetzt
ist. Dabei ist der Auslassstutzen 3 in einem Inneren des
Gehäuses 1 angeordnet
und am Gehäuse 1 befestigt.
Um das Innere des Gehäuses 1 einsehen zu
können,
ist in 1 nur ein Gehäuseteil 4 des
Gehäuses 1 dargestellt,
das beispielsweise als Halbschale ausgestaltet ist. Dieses Gehäuseteil 4 weist randseitig
eine in Umfangsrichtung geschlossen umlaufende Aufnahme 5 zum
Aufnehmen eines hier nicht gezeigten Filterelements auf. Wenn das
Gehäuse 1 verschlossen
ist, also wenn auf das gezeigte Gehäuseteil 4 ein komplementäres anderes
Gehäuseteil,
z.B. in Form einer Halbschale oder eines Deckels, aufgesetzt ist,
trennt das Filterelement im Inneren des Gehäuses 1 eine Rohseite
von einer Reinseite. Die Auslassöffnung 2 und
der Auslassstutzen 3 befinden sich auf der Reinseite. Das
Luftfilter dient zum Einbau in eine Frischluftanlage einer Brennkraftmaschine,
die ihrerseits in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein kann. Im Einbauzustand
ist das Gehäuse 1 auslassseitig
an einen Frischluftkanal 6 der Frischluftanlage angeschlossen,
der außen
an das Gehäuseteil 4 angebaut
ist.
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Um
den Auslassstutzen 3 besonders einfach am Gehäuse 1 montieren
zu können,
sind zumindest zwei Clipseinrichtungen 7, 8 vorgesehen,
die im folgenden auch als erste Clipseinrichtung 7 und
zweite Clipseinrichtung 8 bezeichnet werden. Die Clipseinrichtungen 7, 8 sind
bezüglich
der Auslassöffnung 2 einander
gegenüberliegend
angeordnet, so dass der Auslassstutzen 3 im montierten
Zustand an zwei gegenüberliegenden
Seiten am Gehäuse 1 befestigt
ist. Die Fixierung des Auslassstutzens 3 am Gehäuse 1 erfolgt über die
Clipseinrichtungen 7, 8, so das weitere Befestigungseinrichtungen
entbehrlich sind.
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Entsprechend
den 2 bis 4 umfasst die erste Clipseinrichtung 7 gehäuseseitige
Komponenten 9, die am Gehäuseteil 4 ausgebildet
sind. Die gehäuseseitigen
Komponenten 9 umfassen hier zwei rampenförmige Wangen 10,
die voneinander beabstandet am Gehäuseteil 4 angeordnet
sind und sich dabei parallel zueinander erstrecken. Die Wangen 10 sind
vorzugsweise identisch ausgeformt. Die gehäuseseitigen Komponenten 9 umfassen
außerdem
jeweils einen Clipsabschnitt 11, der die eigentliche Clipsmechanik
der ersten Clipseinrichtung 7 bildet. Der jeweilige Clipsabschnitt 11 umfasst
dabei ein Aufnahme 12 und einen Rastfinger 13,
der eine seitliche Begrenzung der jeweiligen Aufnahme 12 bildet. Die
Rastabschnitte 11 definieren gemeinsam eine Kippachse 14,
die sich durch die erste Clipseinrichtung 7 hindurch erstreckt.
Die Aufnahmen 12 sind jeweils einseitig offen, wodurch
eine Einführrichtung oder
Einclipsrichtung für
die erste Clipseinrichtung 7 definiert wird, die in den 3 und 4 jeweils durch einen
Pfeil 15 symbolisiert ist. Die Kippachse 14 erstreckt
sich dabei quer zur Einclipsrichtung 15. Die Aufnahmen 12 sind
quer zur Kippachse 14 offen.
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Entsprechend
den 5 und 6 umfasst auch die zweite Clipseinrichtung 8 eine
gehäuseseitige
Komponente 16, die sich hier exemplarisch durch eine stufenartige
Rastnase oder Rastkontur 17 charakterisiert. Diese Rastkontur 17 ist
dabei der Auslassöffnung 2 zugewandt.
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Entsprechend
den 7 und 8 umfasst die erste Clipseinrichtung 7 außerdem stutzenseitige Komponenten 18,
nämlich
zwei Wellenabschnitte 19 und einen Träger 20, über den
die Wellenabschnitte 19 am Auslassstutzen 3 angebracht
sind. Im montierten Zustand wirken die stutzenseitigen Komponenten 18 mit
den gehäuseseitigen
Komponenten 9 zusammen, um den Auslassstutzen 3 im
Bereich der ersten Clipseinrichtung 7 mit dem Gehäuse 1 zu
verclipsen. Hierzu dringen die Wellenabschnitte 19 in der
Einclipsrichtung 15 in die Aufnahmen 12 ein. Dabei
werden die Rastfinger 13 federelastisch quer zur Kippachse 14 und
quer zur Einsteckrichtung 15 verdrängt. Sobald die Wellenabschnitte 19 in
den Aufnahmen 12 positioniert sind, federn die Rastfinger 13 zurück und erzeugen
dadurch eine gewissen Haltekraft zwischen den Wellenabschnitten 19 und
Clipsabschnitten 11. Durch die Formgebung der Wellenabschnitte 19 ist
der Auslassstutzen 3 bei eingeclipster erster Clipseinrichtung 7 um
die Kippachse 14 verschwenkbar am Gehäuse 1 gelagert.
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Entsprechend
den 7, 8 und 9 umfasst
auch die zweite Clipseinrichtung 8 eine stutzenseitige
Komponente 21, die im vorliegenden Fall als Rasthaken 22 ausgestaltet
ist. Im montierten Zustand wirkt auch bei der zweiten Clipseinrichtung 8 die
stutzenseitige Komponente 21 mit der gehäuseseitigen
Komponente 16 zusammen, indem der Rasthaken 22 die
Rastkontur 17 hintergreift. Dabei ist auch der Rasthaken 22 quer
zu einer Einclipsrichtung der zweiten Clipseinrichtung 8 federelastisch
nachgiebig. Die Einclipsrichtung der zweiten Clipseinrichtung 8 ist
in 8 und 9 sowie in 6 jeweils durch
einen Pfeil 23 angedeutet. Diese Einclipsrichtung 23 erstreckt
sich dabei tangential zu einem Kreis, dessen Mittelpunkt auf der
Kippachse 14 liegt.
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Die
Montage des Auslassstutzen 3 am Gehäuse 1 bzw. am Gehäuseteil 4 erfolgt
bei der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform demnach so, dass
zunächst
die erste Clipseinrichtung 7 eingeclipst wird, wobei die
Wellenabschnitte 19 in die Aufnahmen 12 eingreifen.
Anschließend
ist der Auslassstutzen 3 um die Kippachse 14 am
Gehäuse 1 bzw. am
Gehäuseteil 4 schwenkbar
gelagert. Durch Kippen des Auslassstutzens 3 um die Kippachse 14 kann
die zweite Clipseinrichtung 8 eingeclipst werden, wobei
der Rasthaken 22 die Rastkontur 17 hintergreift.
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Um
die Fixierung der Wellenabschnitte 19 in den Aufnahmen 12 zu
verbessern, kann vorgesehen sein, die Wellenabschnitte 19 mit
einem elliptischen oder ovalen Querschnitt zu versehen, der jeweils
so orientiert ist, dass beim Einclipsen der ers ten Clipseinrichtung 7 die
Wellenabschnitte 19 an ihren Schmalseiten in die Aufnahmen 12 eingeführt werden.
Beim Kippen des Auslassstutzens 3 werden die Wellenabschnitte 19 in
den Aufnahmen 12 verdreht. In der Folge vergrößert sich
das Profil der Wellenabschnitte 19 in Richtung der offenen
Seite der Aufnahmen 12. Die zum Herausziehen der Wellenabschnitte 19 aus
den Aufnahmen 12 erforderlichen Auszugskräfte werden
dadurch vergrößert.
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Das
Auffinden einer Relativlage zwischen Einlassstutzen 3 und
Gehäuseteil 4,
die das Einclipsen der ersten Clipseinrichtung 7 ermöglicht,
wird bei der hier gezeigten Ausführungsform
mit Hilfe der beiden rampenförmigen
Wangen 10 erleichtert. Beim Ansetzen des Auslassstutzens 3 können die
Wellenabschnitte 19 an den geneigten Kanten der Wangen 10 angesetzt
werden und entlang der Wangen 10 bis zu den Öffnungen
der Aufnahmen 12 abgleiten, wodurch eine Führung erreicht
wird. Nach dem Einclipsen der ersten Clipseinrichtung 7 bildet
die dadurch hergestellte Schwenklagerung des Auslassstutzens 3 eine
weitere Führung,
die das Einclipsen der zweiten Clipseinrichtung 8 vereinfacht.
Denn bei eingeclipster erster Clipseinrichtung 7 finden
sich die komplementären
Komponenten 16 und 21 der zweiten Clipseinrichtung 8 automatisch
beim Verschwenken des Auslassstutzens 3 um die Kippachse 14.
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Um
das Gehäuse 1 besonders
preiswert herstellen zu können,
sind die gehäuseseitigen
Komponenten 9 der ersten Clipseinrichtung 7 und
die gehäuseseitige
Komponente 16 der zweiten Clipseinrichtung 8 integral
am Gehäuseteil 4 ausgeformt.
Vorzugsweise ist das Gehäuseteil 4 ein
Spritzgussteil. Dementsprechend wird das Gehäuseteil 4 zusammen
mit den gehäuseseitigen
Komponenten 9, 16 durch Spritzgießen hergestellt.
Beachtenswert ist dabei eine bevorzugte Weiterbildung, bei der zumindest die
integralen gehäuseseitigen
Komponenten 9 der ersten Clipseinrichtung 7 am
Gehäuseteil 4 so
angeordnet sind, dass ein Formwerkzeugabschnitt, mit dessen Hilfe
das Gehäuseteil 4 gespritzt
wird, dieselbe Entformungsrichtung aufweist wie ein anderer Formwerkzeugabschnitt,
mit dem die genannten gehäuseseitigen
Komponenten 9 gespritzt werden. Das Spritzformwerkzeug
erhält
dadurch einen besonders einfachen Aufbau sowie eine besonders einfache Entformungskinematik,
was die Realisierung des Gehäuses 1 mit
integrierten gehäuseseitigen
Komponenten 9 der ersten Clipseinrichtung 7 vereinfacht. Die
einheitliche Entformungsrichtung zeigt sich deutlich in 1.
Denn die gehäuseseitigen
Komponenten 9 der ersten Clipseinrichtung 7 erstrecken
sich parallel zu Seitenwänden 24 des
Gehäuseteils 4 sowie
parallel zu Rippen 25 des Gehäuseteils 4, mit denen
das Gehäuseteil 4 ausgesteift
ist. Bis auf die Rastnase des Rastfingers 13 sind die gehäuseseitigen
Komponenten 9 der ersten Clipseinrichtung 7 bezüglich der
Entformungsrichtung hinterschneidungsfrei ausgestaltet.
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Analog
dazu sind auch die stutzenseitigen Komponenten 18, 21 der
Clipseinrichtungen 7, 8 als integrale Bestandteile
des Auslassstutzens 3 gestaltet. Auch hier kann erreicht
werden, dass Formwerkzeugabschnitte zum Spritzgießen des
Auslass stutzens 3 und Formwerkzeugabschnitte zum Spritzgießen der
stutzenseitigen Komponenten 18, 21 die gleichen
Entformungsrichtungen aufweisen. Somit lässt sich auch der Auslassstutzen 3 zusammen
mit den daran ausgeformten stutzenseitigen Komponenten 18, 21 in
einem Stück
spritzgießen
und mit einem vergleichsweise geringen Aufwand herstellen.
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Bei
der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist der Auslassstutzen 3 im
montierten Zustand relativ zum Gehäuse 1 verspannt oder
vorgespannt am Gehäuse 1 angeordnet.
Diese Vorspannung reduziert die Gefahr von Relativbewegungen zwischen
Auslassstutzen 3 und Gehäuse 1, die im Falle
von Erschütterungen
und Schwingungen des Gehäuses 1 auftreten
können.
Zu derartigen Schwingungen bzw. Erschütterung kommt es im Berieb
des Fahrzeugs. Die Vorspannung wird im vorliegenden Fall mit Hilfe
einer federelastischen Lasche 26 erzeugt. Diese Lasche 26 ist
hier am Auslassstutzen 3 angeordnet, und zwar insbesondere
daran integral ausgeformt. Die Lasche 26 ist am Auslassstutzen 3 so
positioniert, dass sie sich im montierten Zustand entsprechend 1 am
Gehäuseteil 4 abstützt. Dabei
stützt
sich die Lasche 26 im montierten Zustand mehr oder weniger
vorgespannt am Gehäuse 1 ab, wodurch
sie aufgrund ihrer Federelastizität die gewünschte Verspannung zwischen
Auslassstutzen 3 und Gehäuse 1 erzeugt.
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Vorzugsweise
wird die Vorspannung der Lasche 26 beim Einclipsen der
zweiten Clipseinrichtung 8 erzeugt, indem die Lasche 26 bereits
am Gehäuseteil 4 zur
Anlage kommt, bevor der Rasthaken 22 an der Rastkontur 17 einrastet.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
kann die Lasche 26 alternativ auch am Gehäuseteil 4 angeordnet
oder ausgeformt sein. Ebenso kann die Lasche 26 an einer
der Clipseinrichtungen 7, 8 ausgeformt oder angeordnet
sein. Desweiteren können auch
mehrere Lasche 26 vorgesehen sein. Anstelle einer derartigen
Lasche 26 kann auch ein separates Federelement zur Anwendung
kommen, das sich am Gehäuse 1 und
am Auslassstutzen 3 abstützt. Auch ist es möglich, nach
dem Einclipsen des Auslassstutzens 3 zwischen dem Auslassstutzen 3 und
dem Gehäuseteil 4,
beispielsweise im Bereich der zweiten Clipseinrichtung 8,
einen PU-Schaum einzuspritzen, der sich ausdehnt und dadurch die
erwünschte
Vorspannung erzeugt.
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Entsprechend 1 ist
die Auslassöffnung 2 in
einer Ecke des Gehäuses 1 angeordnet.
Dementsprechend besitzt der Auslassstutzen 3 entsprechend
den 7 bis 10 eine relativ komplexe Außenkontur 27,
die an die Wandungsgeometrie des Gehäuseteils 4 im Bereich
der Ecke angepasst ist. Desweiteren ist der Ansaugstutzen 3 hier
mit einem Einlauftrichter 28 versehen, wodurch der Strömungswiderstand
beim Durchströmen
des Luftfilters reduziert wird.
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Vorzugsweise
kann im Frischluftkanal 6, also stromab des Luftfilters
ein Luftmassenmesser oder Heißfilmmesser
angeordnet sein. Sofern sich dieser Sensor relativ nahe am Gehäuse 1 befindet,
kann der Auslassstutzen 3 entsprechen den 7 und 10 mit
einer Gleichrichterstruktur 29 ausgestattet sein. Diese
Gleichrichterstruktur 29 ist hier durch eine Wabenstruktur
realisiert, die z.B. Rechteckwaben aufweist. Die Gleichrichterstruktur 29 führt zu einer
Homogenisierung der Frischluftströmung, die im Betrieb der Brennkraftmaschine
den Auslassstutzen 3 durchströmt. Die Gleichrichterstruktur 29 kann
integral am Auslassstutzen 3 ausgeformt sein, insbesondere durch
Spritzgießen.