CN1025233C - 内燃机的进气过滤器 - Google Patents

Abstract

一种内燃机进气过滤器，其中，在一个罐形外壳(10)内设置了一个过滤器嵌入件(13)。

该外壳(10)的一个端部安装在一个紧固件(11)上。为了固定外壳(10)，将紧固件(11)配置了一个止动环(32)。该止动环(32)夹紧在突起(30)上面，该突起(30)设置在外壳(10)上。旋转止动环(32)并按照一种插接锁紧的方式来实现外壳(10)在紧固件(11)上的固定。通过这种固定方式就保证了在外壳(10)和紧固件(11)之间的密封元件(25)上不存在剪切力的作用。

Description

本发明涉及一种内燃机的进气过滤器，它由一个罐形外壳和一个用于固定外壳的紧固件、一个天然空气入口和一个清洁空气出口，以及一个设置在外壳中的过滤器嵌入件所构成。

由US-PS4，006，000公开了一种带有基本上为圆筒形外壳的空气过滤器，该空气过滤器具有一个天然空气入口，该天然空气入口成切向地设置在外壳上，同时，在这个外壳中设有一个过滤器嵌入件，空气可径向流过该过滤器嵌入件。该外壳本身可以通过一个插接式锁紧器连接在一个圆筒形的进气收集器上。在该进气收集器上设有一个安全滤管，该安全滤管在更换过滤器嵌入件时必须防止污物和灰尘进入进气支承件中。

在安全滤管与过滤器嵌入件之间的密封是通过下述方式来实现的，即按照插接式锁紧器的啮合方式使过滤器嵌入件在安全滤管的方向上产生轴向滑动，通过轴向滑动使过滤器嵌入件贴靠在安全滤管的前端。该轴向滑动是用一个设置在前壁上的调节螺钉来实现的，该调节螺钉向过滤器嵌入件的端盘上施加一个轴向运动。同时，通过这种轴向拉紧使插接锁紧器锁闭。

该已知的过滤装置的缺点在于：当更换一个过滤器嵌入件时，必须拆开许多夹紧装置。除了必须打开夹紧装置之外，还必须按一定的顺序固定。

如果没有仔细地注意这个顺序-即，在过滤器嵌入件的装配过程中，首先用调节螺钉使过滤器嵌入件向前运动，然后使插接式锁紧器进入啮合，就免不了会导致过滤器嵌入件轴向密封件的破坏，从而也导致泄漏的空气进入清洁空气室中。该已知的过滤装置除了繁琐的操作之外，还需要有用于安设调节螺钉的许多安装空间，该安装空间在通常的使用情况下是非常窄小的。

此外，由DE-GM1476531公开了一种空气过滤器，其中，整个外壳滑动地装在进气支承件上，并且通过一个插接式锁紧器固定在该进气支承件上。

这种固定方式的缺点在于：使用该已知空气过滤器的交通工具的振动和摇动导致了插接式锁紧器脱开（因为这是一种没有固定联接的插接式锁紧器），或者导致空气过滤器的非控制运动。

此外，由DE-OS3906550公开了一种液体过滤器，其中，一个斗形外壳通过一个张紧带固定在一个罩上，一个这样的张紧带在相当小的液体过滤器的情况下，例如在汽油过滤器的情况下，该外壳密封地联接在罩上。在大容积空气过滤器的情况下，由张紧带产生的轴向分力却也是不足以保证位于空气过滤器外壳中的空气过滤器嵌入件的密封。

本发明由此而提出的任务是：制造一种进气过滤器，该进气过滤器在最小的安装空间的情况下设有一个可以简单操作的装置，以便将过滤器外壳连接在一个紧固件上。

这个任务从现有技术出发，即，该内燃机的进气过滤器由一个罐形外壳和一个用于固定外壳的紧固件、一个天然空气入口和一个清洁空气出口、以及一个设置在外壳中的过滤器嵌入件构成，通过下列技术特征来解决的，即该紧固件在朝向外壳的管形开口上带有一个止动环，该止动环相对于紧固件可旋转地安装，该外壳在朝向紧固件的开口区域的外侧上具有突起，同时，为了固定外壳，通过突起来夹住止动环，并且，在止动环中设置的、朝向突起的螺纹段滑动面具有一个在圆周上的斜度，从而可以借助止动环的旋转运动将外壳可脱开地联接在紧固件上。

本发明的主要优点在于：既不需要在过滤器嵌入件上附加轴向运动，又不需要在安装或拆卸时外壳或过滤器嵌入件作旋转运动。因此就必须保证，在过滤器嵌入件上，或在外壳上，或在紧固件上的密封元件不承受剪力。为了固定或脱开外壳，止动环的运动仅仅需要围绕一个确定的旋转角区域。也有可能是下述情况，即不能畅通无阻地接近该进气过滤器，而是必须在狭窄的场合下进行安装和拆卸。

已经证实，按照本发明的另一种结构具有优越性，该止动环和紧固件在该两部件接触的区域中是这样构成的，即当止动环脱开时，相对设置的部件之间的距离扩大了，从而使在这两部件之间积累的污物不妨碍止动环的脱开。

为了补充上述措施，建议一种按照本发明的续展结构，在止动环的两侧上设置了灰尘防护肩或者迷宫式密封件，该防护肩或密封件用来防止灰尘侵入紧固件和外壳的锁紧区域中。

设计了另一种发明结构，将止动环配置了一个卡式或者钩式锁紧器，从而使止动环可以在其锁紧位置上钩在紧固件上。这个措施特别实用于在很强烈摇动的情况下可能导致万一止动环脱开的场合。

有一种取代卡式或者钩式锁紧器的可行方案。即在止动环上设置一个止动元件。该止动元件例如是一个片簧，该片簧安放在紧固件或外壳上的一种锯齿形止动爪上，并将紧固件或外壳固定在在止动环上。通过止动爪将止动环固定在任何一个角度位置上。在脱开止动环时只需要脱开该片簧。

用来固定止动环的另一种变型结构是，将该止动元件做成手柄形式，该手柄具有一个铰链，通过该铰链使手柄翻转到一个止动位置上以便固定外壳，而当脱开止动环时，可使手柄翻转到脱开位置上以便脱开外壳，同时，在止动位置上和在胶开位置上的翻转过程均是通过为了放松或张紧而必须作用在环上的力来实现的。

一种特别有利的变型用来使止动环摇动或固定，首先该止动件的结构是很结实的。在止动环上设置了一个杠杆，用该杠杆可以使止动环旋转，并且该杠杆在锁紧位置上可以在轴向上摆动，并啮合在外壳上的止动元件上。按照要求杠杆固定在一个轴线上。该轴线又导至止动环的两个支承位置上。为了抵消在止动环的锁紧位置与外壳上的止动元件之间的误差，该杠杆在轴向上可滑动地设置在两个支承位置之间，并在一个支承位置与杠杆之间设置一个压力弹簧，该压力弹簧在朝向第二个支承位置的方向上对杠杆施加一个力。

它具有的优点是安装了一个附加的安全装置，该安全装置可以避免当外壳还没有完全贴靠在紧固件上时就锁紧止动件。为此，在止动环上设置的一个螺纹段滑动面上设有一个轴向出口。如果在外壳上设置的突起还没有被紧固件上的装置移开，则该出口就锁闭止动环的移动。

为了使止动环保持在打开的位置上而不会靠杠杆的自重来被旋转，在止动环上设置一个止动弹簧，该弹簧在止动环打开时啮合在紧固件的突鼻上。

在进气过滤器中安装的过滤器嵌入件（滤尘管）在朝向紧固件的前端上具有凸起式密封件，该密封件与紧固件的贴合面接触，并由此而密封清洁空气室。该滤尘管在其前端上具有一个固定突缘，该固定突缘嵌入在外壳与紧固件之间的接缝处，并与外壳一起被夹在紧固件上。

在对置的一侧，滤尘管嵌套在外壳的一个圆筒形的凸耳上。外壳的壁和凸耳的尺寸是这样确定的，即滤尘管的一个小的长度误差不影响在外壳中的安装性能。

按照本发明结构的要求，该止动环由两个半环构成，半环通过螺纹连接件可脱开地相连。

为了减少止动环与外壳之间的摩擦，该止动环由尼龙制成，外壳和/或紧固件由聚丙烯制成。

下面借助实施例对本发明作详细说明。

图1：进气过滤器在装配情况下的纵剖面原理草图。

图2：在图1中所示进气过滤器的俯视图。

图3：一个止动元件的详图。

图3A：图2的局部俯视图。

图4：一个止动元件的变型。

图5：止动元件的又一个变型。

图6：在图5中所示止动元件的俯视图。

图7：在图5中所示止动元件的侧视图。

图1所示的进气过滤器主要是由两个元件构成。一个紧固件11牢固地安装在一个支承片或者一个安装壁12上。该紧固件11同时也是安全滤管的外罩。一个外壳10固定在该紧固件11上，在外壳10中插入一种可更换的过滤器嵌入件13。对于整个的进气过滤器设计了一个确定的安装空间，该安装空间用虚线14来表示界限。在紧固件11的内部具有一个安全滤管15。

在更换过滤器嵌入件13时，这个安全滤管15应防止污物进入进气过滤器中。

不仅外壳10而且紧固件11均被做成罐状，天然空气入口16和清洁空气出口17位于紧固件11上。该天然空气经过天然空气入口16流入外室 18中，并且在该处经过一个轴向旋流器19流入外壳10的外室中。在空气通过过滤器嵌入件13之后，就经过安全滤管15流向清洁空气出口17。

该外壳10设置了一个灰尘排除阀20和一个支承手柄21。用径向预张力将该过滤器嵌入件13的终端插装在外壳10上的凸肩中。该安全滤管15也固定在紧固件11中的一个凸肩23上，同时，该安全滤管15还可以通过一个螺纹联接件24固定在紧固件11上，以便保证该安全滤管15仅仅在特殊情况下才可以取下来。在过滤器嵌入件13的左侧前端，设有一个径向密封件25。该密封件25密封住过滤器嵌入件13和安全滤15之间的中间空腔。一个这种密封件表示了一种传动的高度安全性，特别是在振动时的传动的高度安全性。很明显，这种密封件不适于承受剪切力。因此，外壳10在紧固件11上固定只是通过外壳10的一个轴的移动和一个轴向的嵌锁来实现。

在图2中表示了用于外壳10的固定元件，外壳10的下面设有一个支承板27，外壳10可以在支承板27上轴向滑动。不仅外壳10而且紧固件11在拼合端面的区域中支承在圆周的突起30、31上，该突起被均匀分布在全圆周上。该突起30、31由一个止动环32包绕着。在止动环32上置有楔形走向的平面（滑动面33、34），该滑动面同样多方位地分布在全部圆周上。因此旋转止动环32，在突起30、31和滑动面33、34相联处使外壳10固紧在紧固件11上。这个固紧方式不仅避免了外壳10的旋转运动，而且避免了外壳10的径向移动，以便在径向密封件25上根本不产生剪切作用。

该突起30的长度大约为滑动面33的1/4。因此得到一个很小的滑动面楔角。它具有一个优点，即止动环32产生自动闭锁，因此在一般的情况下不需要附加安全装置来防止不希望出现的脱开。如果出现了很强烈的振动，例如当载重汽车处于上述情况下时，实用的是，对止动环32进行附加的保护以防止不希望出现的脱开。为此，在止动环32上安置一个钩式锁紧器。这个钩式锁紧器35嵌在一个夹板36中，该夹板36安装在紧固件11上，由此而保护了止动环32。

在止动环32的两端面的区域内，具有螺纹护肩，这些螺纹护肩由隔板39、40构成，该隔板39、40安装在外壳10和紧固件11上，并且嵌入止动环32的凹槽中。

图3示出了一个止动元件，该止动元件同样适用于保护止动环32，以防止不希望出现的脱开。为此，在止动环32上安置了一个手柄42。这个手柄42可围绕一个旋转点43翻转，并且通过一个止动凸块44而啮合在锁紧位置45上和一个虚线表示的脱开位置46上。在这个手柄42上具有一个片簧47，该片簧47的端部成钩形，并且该片簧嵌入一个齿48中，该齿48被设置在外壳上和/或在紧固件11上。

该片簧47正如图3A中所示，制成了开槽的形式，同时片簧47的两个钩形端具有不同的长度。这个结构具有的优点是，尽管是一种粗糙的齿连接，也仍可以实现一种棘轮止动，它相当于半个啮合齿距。如果手柄42移动到脱开位置上（虚线所示），那么，该片簧47就由齿48中脱出，并且该止动环32可以通过在箭头49的方向上的移动而被的打开。

图4表示止动元件的另一种变型。其中，在外壳10上或者在紧固件11上置有一个齿48。位于止动环32上的手柄50置有一个弹性的铰支钩形件51。这个钩形51嵌入在齿48中。为了脱开止动环32，该钩形件51按箭头52的方向向下运动，以使钩子53由齿48中脱出，并且止动环32可以旋转。

正如图5、6和7中所示，代替图2、3和4中所示的止动元件的止动环32也可以通过一个在锁闭位置上的可翻转和可啮合的杠杆而在弹簧-预紧力的作用下被夹紧。

在没有外壳10的图5中所示的止动件32上，构成两个铰支位置54、55。并且这两个位置均设置了套筒56、57。在该套筒56、57中导入了一根销轴58，在该销轴上固定着一个杠杆59。

该杠杆59在两个铰支位置54、55以内是可以滑动的。一个压力弹簧60将销轴的纵向上的力施加在杠杆59上，从而使在铰支位置55上处于静止状态的杠杆达到贴合。在此，所示的杠杆59的位置是打开的位置，也就是说插接环可以借助于手柄59旋转。对于止动环32的运动来说杠杆59的支承类型是无关紧要的。

这种支承的功能借助于图6来详细说明。该图 示出了外壳10和紧固件11的一部分以及止动环32的俯视图。该止动环32和杠杆59位于锁紧位置上。

在图7中仍有外壳10，该紧固件11和带有杠杆59的止动环32在侧视图中示出。

该外壳10还没有完全靠在紧固件11上。贴合面61还位于止动环的外面。当然，止动环32至少在一个位置上设有一个轴向突缘62，突缘62设置了一个螺纹段滑动面33的出口63。

在与外壳10上的突起30的联接中，只要外壳10上的贴合面61没有完全地贴靠在紧固件11的贴合面64上，止动环32就被阻止在箭头65的方向上锁紧，直到当外壳10贴合在紧固件11上时，与突起30相联的出口63才不起作用了。该突起30在后面夹住滑动面33，止动环32可以在箭头65的方向上移动，以便将外壳10固定在紧固件11上。

当止动环32移动到锁紧位置之后，杠杆59可以翻转到紧固件11的方向上。在紧固件11上设有一个止动元件66，杠杆59啮合在止动元件66中。在生产的条件下杠杆59在圆周方向上于锁紧位置处的位置可以距标准位置或距额定位置有微小的偏移。

因此，这个容许误差不会导致不能实现锁紧和杠杆59在止动元件66上不能啮合的情况，也不会导致下述这样一种情况-即：虽然杠杆59可以啮合，但在外壳10和紧固件11之间还是存在一个较小的空气缝隙这样的情况。杠杆59在轴向上可滑动地铰支在销轴58上，在该处，压力弹簧60保证了在止动环32的确定的位置误差之内杠杆59能有效地啮合在止动元件66上，并且，杠杆59的脱开仅仅需要克服压力弹簧60的力。

为了将止动环32移到打开的位置上，该杠杆59首先克服压力弹簧60的作用而接箭头67的方向运动，然后向上摆动。

由此，杠杆59进入它在图5中所示的位置，并且该止动环32可以借助于杠杆59而在箭头68的方向上移动，直到到达打开位置。

Claims (14)

1、内燃机的进气过滤器，由一个罐形外壳(10)和一个用于固定外壳的紧固件(11)、一个天然空气入口(16)和一个清洁空气出口(17)、以及一个设置在外壳(10)中的过滤器嵌入件(13)构成，其特征在于：该紧固件(11)在朝向外壳(10)的管形开口上带有一个止动环(32)，该止动环(32)相对于紧固件(11)可旋转地安装，该外壳(10)在朝向紧固件(11)的开口区域的外侧上具有突起(30)，同时，为了固定外壳(10)，通过突起(30)来夹住止动环(32)，并且，在止动环(32)中设置的、朝向突起(30)的螺纹段滑动面(33)具有一个在圆周上的斜度，从而可以借助止动环(32)的旋转运动将外壳(10)可脱开地联接在紧固件(11)上。

2、按照权利要求1所述的内燃机的进气过滤器，其特征在于：该止动环（32）在朝向紧固件（11）的侧面上具有在圆周方向上楔形走向的滑动面（34），并且突起（31）设置在紧固件（11）上，它与滑动面（34）处于联接状态。

3、按照权利要求1所述的内燃机进气过滤器，其特征在于，在紧固件（11）和外壳（10）上设有环形走向的灰尘防护肩（39，40），该灰尘防护肩用来作为侧盖，并由此用来作为对紧固件（11）和外壳（10）的可脱开联接的防尘保护装置。

4、按照前述权利要求之一所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：在止动环（32）上至少设置一个轴向作用的、垂直于止动环（32）的张紧方向而安装的卡式锁紧器或钩式锁紧器（35），借助该锁紧器可以将止动环（32）相对于紧固件（11）卡紧在其角位上。

5、按照权利要求4所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：在止动环（32）上设置一个止动元件（41），并在紧固件（11）和/或在外壳（10）上设置锯齿形的止动区段（48），将止动元件（41）夹紧在该止动区段（48）中，因此，在外壳固定的情况下确定了止动环（32）的角位。

6、按照权利要求5所述的内燃机进气过滤器，其特征在于，该止动元件（41）上设置了一个手柄（42），该手柄设有一个铰链（43），当固定外壳（10）时该手柄倾翻至止动位置上，而当脱开止动环（32）时该手柄就倾翻至一个脱开位置上以摘除外壳（10），同时，在这个位置上从止动区段（48）中脱开止动元件（41）。

7、按照权利要求4所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：该止动环（32）设有一个夹紧装置，该夹紧装置借助一个安装在止动环（32）上的手柄（50）来工作，并且借助该夹紧装置实现止动环（32）与紧固件（11）间的拉紧。

8、按照权利要求4所述的内燃机进气过滤器，其特征在于，该止动环（32）设有一个杠杆（59），该杠杆在轴向上可摆动，并且在紧固件（11）上设有一个止动元件（66），在止动环（32）的锁紧位置上，杠杆（59）啮合到止动元件（66）中。

9、按照权利要求8所述的内燃机进气过滤器，其特征在于，该杠杆（59）借助一根轴（58）固定在止动环（32）上，同时，轴（58）在止动环（32）的两个铰支位置（54，55）上沿轴向活动地导向，并且轴（58）上设置了一个压力弹簧（60），该压力弹簧（60）在铰支位置（54）和杠杆（59）之间被夹紧以抵消止动环（32）和止动元件（66）之间的误差。

10、按照权利要求9所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：至少一个安装在止动环（32）上的并朝向外壳（10）的螺纹段滑动面（33）上具有一个轴向的出口（63），该出口可避免在外壳（10）未按规定贴靠到紧固件（11）上的情况下锁紧止动环（32）。

11、按照权利要求10所述的进气过滤器，其特征在于：在止动环（32）上设有一个止动弹簧（47），该止动弹簧在止动环（32）的打开位置上处于紧固件（11）的止动鼻（48）上。

12、按照权利要求11所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：该过滤器嵌入件（13）的朝向外壳（10）的封闭端的侧面可轴向滑动地固定在外壳（10）的一个凸肩（22）上，并且在一个对置的端面上设有一个凸起密封件（25），该凸起密封件贴靠在紧固件（11）的贴合面上，并且将天然空气室（16）与清洁空气室（17）之间密封。

13、按照权利要求12所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：外壳（10）的凸肩（22）具有一个圆筒形的导向面，该导向面延伸到过滤器嵌入件（13）的内部区域，该过滤器嵌入件（13）用它的支承面贴合在所述的导向面上;在与过滤器嵌入件（13）对置的一侧上，过滤器还具有一个固定托架，它伸至外壳（10）与紧固件（11）之间的外部的接触位置上，并夹紧在外壳（10）与紧固件（11）之间。

14、按照权利要求13所述的内燃机进气过滤器，其特征在于：该止动环（32）由两个半环构成，该半环之间是可以脱开的。

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