CN103476474B - 一种过滤器组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤芯（30），其包括滤膜（33）和至少一个固定到滤膜(33)上的支撑件（31），所述支撑件设有至少一个咬合件（36），所述咬合件（36）适用于通过滤芯（30）和支撑体（20）之间沿近轴（A）的相互平移咬合到支撑体（20）上，所述支撑件（31）还包括解开装置（38），所述解开装置（38）适用于通过滤芯（30）和支撑体之间绕轴（A）的相互旋转将咬合件（36）从支撑体（20）上解开。

Description

一种过滤器组

技术领域

本发明涉及滤芯和相关的过滤器组。该项发明主要涉及在内燃发动机内传送的助燃空气的过滤器组；但该过滤器可用于其它流体的过滤，例如废气、油或燃料。

更详细地说，该项发明涉及空气过滤器组，特别是在需要过滤高流量空气的应用中，例如-在汽车应用中-货车、巴士、商用车和工作机器，或在工业应用中。

背景技术

众所周知，汽车和工业领域中空气过滤通常是通过过滤器组完成的，所述过滤器组包括设有作为待过滤流体的入口的外壳，和适用于限定一腔的滤芯，例如是设在外部的、与待过滤流体的入口连通的腔。

通过这种方式，从入口朝出口流动的流体被强制通过滤膜，所述滤膜将可能存在的杂质保留其中。

典型的滤芯包括管状滤膜和两个支撑板，上支撑板和下支撑板，固定在滤膜的相对末端。

通常至少一个支撑板设有与滤膜纵轴对齐的中央开口，通过该开口，内部滤膜被置于与待过滤液体的入口相连通的位置，在一种情况下，滤膜被配置成例如被从内侧向外侧通过，或具有待过滤流体的出口，在另一种情况下，滤膜被配置成例如被从外侧向内侧通过。

在这些类型的空气过滤器中，外壳一般包括支撑体，构成为一法兰（或板），其设有限定出口的孔，该孔设成与滤膜的内腔连通。

众所周知，由于这种类型的过滤器组过滤的空气的流量很大，滤芯必须要具有相当大的尺寸，以便至少例如在不超过特定值的情况下供空气通过，所述特定值为该领域中的规范和标准所设定，例如，强制的低负载损耗值。

由于滤芯尺寸庞大，在这些应用中，其安装和更换可成为与其移动和操纵步骤相关的一个问题。

为了减轻专门安装滤芯的人员的工作负担，现有技术提供了各种解决方案，用于可拆卸地将滤芯接合到外壳中（例如安装到杯体的盖子或支撑板上）。

这些解决方案的第一种型包括使用一卡口型接合：这些类型的接合包括在滤芯中限定的至少两个异型凸起，每个凸起用以***在支撑法兰中开设的特殊凹槽中，这样，通过滤芯朝向支撑法兰的短轴向平移以及由此引起的绕滤芯轴线的小幅度旋转，就可以实现接合。

但是，主要是由于该接合所需的复杂性，这些卡口耦合会出现一些缺点。

通常需要提供用于阻断滤芯和支撑法兰（或外壳）相互之间的旋转的装置，例如带有迷宫形状或螺纹形机构的柔性设备、凹槽。

这些阻断***一方面随着时间推移变得不是特别可靠或不是非常有阻力，特别是在重复更换滤芯之后，另一方面，它们导致滤芯和外壳（支撑法兰）的生产成本增加，随时间推移，用于替换滤芯的维护操作成本也增加。

接合的第二种已知类型，作为上述卡口耦合的替代品，包括轴向咬合，但是并不用于空气过滤器组（在空气过滤器组中有高流率的待过滤空气），因为滤芯的重量和尺寸大，接合装置的准确定位难以评估。

另外，有需要确保大重量滤芯的接合，这种需要必然导致实现难以移除的轴向咬合配合。

发明内容

本发明的目的是通过一个简单、合理且相对便宜的解决方案克服现有技术的上述缺点。

这些目标通过本发明在独立权利要求中所述的特征实现。从属权利要求描述了本发明优选和/或特别有利的一些特征。

特别是，本发明提供了一种滤芯，其包括滤膜和固定到至少一个咬合件的滤膜上的至少一个支撑件，所述咬合件被设计为通过滤芯和支撑体之间沿近轴线的相互平移与支撑体咬接配合。

在本发明中，所述支撑件包括解开装置，该装置用以通过滤芯和支撑体之间相对于轴线的相互旋转从支撑体中解开咬合件。

这种解决方案方便了滤芯的解开操作，并且可以使用挂钩件，挂钩件具有充足的刚性和阻力，适合支撑大重量的滤芯。

进一步，在这种解决方案中，相对于本领域中通常使用的卡口耦合***，本发明过滤器组使用可靠、相对便宜、实现简单。

滤膜优选呈现出沿滤芯纵轴线延长的细长形状；进一步，例如，滤膜具有沿纵轴基本不变的横截面。

在实例中，接合装置包括弹性变形齿，用以通过在相对于滤芯轴线的横向方向上的咬合偶联来实现与支撑体的互补配合，例如随滤芯相对于支撑板的有限轴向运动，这样来可拆卸地使支撑体和滤芯互相制约。

这种解决方案中，滤芯的安装显然是简单和快速的。

在本发明的另一个方面，所述齿包括相对于径向平面倾斜的法兰，该倾斜的法兰限定了用以与支撑体配合的解开装置，以将所述齿从支撑体中解开，例如通过相对于滤芯的轴线进行有限的旋转。

这意味着，将滤芯从支撑体移除来更换滤芯的操作变得特别方便和快速。

本发明还提供了一种过滤器组，其包括支撑体，该支撑体设有至少一个用于流体的通道孔和至少一个咬合配合到滤芯的、结合到支撑体上的各自的接合件，以此来限定与通道孔连通的封闭体积。

有益地，支撑体各自的接合件包括设有接触表面的接合座，而滤芯的接合件则可拆卸地接合到该接触表面上。

特别是，过滤器组的支撑体包括至少一个引导表面，其与接合表面相结合，用于将滤芯的接合件导向接触表面。

在这种解决方案中，滤芯总是被引向接合座，因此，接合件与座本身的对齐是便利的；通过这种方式，接合可通过滤芯朝支撑滤芯的主体受控的平移来完成。

在本发明的另一个方面，过滤器组的支撑体包括朝向接合座收敛的两个引导表面，相对于接触表面，所述引导表面分别限定一倾斜平面，用于使接合件进入接合座。

通过这种方式，只需使接合件在其中一个引导座上滑动，滤芯就可以被引向各自的接合座，无需考虑其相对于支撑板的位置。

有益地，接合装置包括一解开斜坡，其与支撑体中的接合座相结合，用于将滤芯的接合件从接合座的接触表面解开。

通过这种方式，从支撑滤芯的主体中解开滤芯的操作甚至更容易、更快速和更可靠。

解开斜坡限定了一相对于滤芯的轴线在横向方向上倾斜的平面，设计为在该方向上，远离接合座，通过滤芯相对于其轴线的有限旋转，使齿弯曲。

更有益地，随着滤芯相对于支撑体的轴向旋转，滤芯的齿的倾斜法兰和接合座的解开斜坡之间进入拖动接触，用于将齿从接触表面上解开。

进一步，支撑体包括可牢固并封闭地结合到滤芯上的法兰，以及来自法兰的附件；接合座设在该附件上。

进一步，为了确保支撑板和滤芯之间的密封，过滤器组包括至少一个密封圈，例如与滤芯结合，在滤芯和支撑体之间***，并在滤芯的接合件和支撑体中的接合座互相咬合接合后，在它们之间被压缩。

附图说明

通过阅读以下经由非限制性的实施例所提供的说明书，借助于附图中的标记，本发明进一步的特点和优势将得以显现。

图1是本发明过滤器组纵向截面的轴侧视图；

图2是图1的II的细节图；

图3是图1过滤器组的滤芯的横向视图；

图4是来自图3上方的视图；

图5是图3滤芯的上支撑板的轴测截面视图；

图6是图5的横向视图；

图7是图4的VII放大的细节图。

图8是图1过滤器组的横向视图的细节图；

图9是来自图8上方的视图；

图10是图8的X-X截面图；

图11是图10的放大细节图。

具体实施方式

图1所示的过滤器组10是一个空气过滤器，其应用在机动车辆技术领域，特别是应用于重型车辆例如货车、巴士、商用车或自推进工作车辆的发动机。

过滤器组10包括外壳，所述外壳包括杯形主体11（见图3）和板状支撑体，该板状支撑体在图中以其整体标记为20，适用于密闭杯体11（例如通过螺纹形机构等，直接或间接地通过盖子）和支撑适合安装在杯体内部的滤芯30。

杯体11进一步限定了待过滤的空气的入口孔12。支撑板20由环形法兰21限定，该环形法兰21设有限定已过滤空气的出口通道孔的出口通道22，该出口通道例如位于环形法兰上方。

在相对出口通道22的相对侧，支撑板20包括在环形法兰21下方突出的空心附件23，这样来从周边限定环形法兰。

附件23中提供多个接合座24，例如横向狭槽，这样来限定基本上平整并平行于所述环形法兰21的各个接触表面25。

每个接触表面25由附件23中开设的横向狭槽的下边缘限定。

附件23，以及特别是其下边缘26，在每个接合座24处具有两个引导表面27，其中引导表面27设在各接合座24的相对侧，并且是倾斜的，以朝向接合座收敛（因此，每对引导表面与各自的接合座相结合，因为其设在附件23上）。

每个引导表面27具有相对于接触表面25限定的平面倾斜的平面，以朝向各自的接合座形成进入区域。

换句话说，附件23的下边缘26具有由引导表面27限定的大体上波状的构造，其与相对于纵轴A的垂直方向成锐角倾斜，每对引导表面27的倾斜方向相反，以朝其中心收敛。

在两个引导表面27之间，下边缘26具有平行于接触表面25的基本上平整的形状；大体上，附件23的支承臂将下边缘26和接触表面25分隔开。

在每个接合座24附近的附件23均具有解开斜坡28（在图11所示的细节图中可见），其在附件23的内横向壁中限定；解开斜坡通过附件23的外表面和内表面之间的倾斜连接表面实现，其在附件的外表面和内表面之间限定了一个具有较低斜率的凸出形状。

在解开斜坡28处，附件23的平面形状呈现了从限定接合座24的横向狭槽开始逐渐增加的厚度（在径向方向上）。

在附图显示的实例中，附件23具有六个等距的接合座24，它们在与环形法兰21同轴的假想圆周的平面视图上对齐。

环形法兰21基本密闭结合到滤芯30上：面向滤芯30的环形法兰21的下表面限定了用于密封圈40的安置区，使用时密封圈40在环形法兰21和滤芯30之间被压缩，以保证入口管道22和滤芯之间的密封闭合。

滤芯30包括上支撑件，在实例中为上支撑板31，以及以下支撑板32，其固定到管状滤膜33的相对末端，管状滤膜33限定和划定了滤芯30的大体上圆柱形的内部体积。

上支撑板31具有中心在滤膜33的纵轴A上的中心孔34，其通过环形法兰21的中心孔与已过滤的空气的出口管道22相连。

由于上述构造的原因，滤芯30限定了与滤膜33的内部体积一致的腔室35，其与待过滤空气的出口管道22连通。

多个接合齿36成型在上支撑板31的表面上，与滤膜33相对，其中接合齿36从上支撑板上突出，并限定了面向上支撑板31的接合表面37。接合表面37大体上为平面并位于大体上垂直于滤膜33的纵轴A的平面上。

每个接合齿36进一步包括倾斜法兰38（即具有至少一相对于径向方向倾斜的横向部分），其大体上具有与附件23中的解开斜坡28互补的形状。

倾斜法兰38的倾斜部分限定了接合齿36的横向法兰上的倒角，以通过相对于与支撑板20连接的滤芯30的纵轴A短距离旋转（沿图10中虚线箭头指示的解开方向）时，便于接合齿36在解开斜坡28上的滑动，或在任意情况中在接合座24的横向壁上的滑动。

与接合齿36的倾斜法兰38相对的法兰基本是直的（“直”是指其具有在径向平面上平坦的外形），以及接合座24具有各自直的法兰，以稳定地阻止滤芯30和支撑板20在与解开方向相反的方向上相对于纵轴A的相互旋转。

特别是，在附图所示的实例中，有六个接合齿36，它们在相对于与上支撑板限定的孔同心的假想圆周的平面视图上对齐，并且相互之间等距。

上支撑板31提供的并从其中形成的环形槽口（relief）39设在接合齿36的内部区域中，其中环形槽口39支撑密封圈40，使用时密封圈40在环形凸起39和环形法兰21之间被压缩。

参照上面的描述，过滤器组10如下所示发挥作用。

为组装过滤器组10，通过在轴向方向上靠近滤芯30，足以将滤芯30的接合齿36接合到支撑板20的各个接合座24中；在滤芯30刚位于其中的任意角位置，接合齿36开始接触附件23的下边缘26。

假如接合齿36不是已经与接合座24对齐，齿36将接触具有引导表面27其中一个表面的下边缘26的一部分；当将滤芯30轴向压向支撑板20（和/或相对于纵轴A稍微地旋转）时，接合齿36在引导表面27上滑动，直至它们与各接合座24对齐。

在此位置，将滤芯30进行简单的进一步平移，使接合齿36径向弯曲以通过附件23的支撑边缘，接合齿36与附件23中开设的各横向狭槽咬合，其中附件23将其下边缘26与接合座24分隔开。

特别是，每个接合座26的接合表面27稳定地停靠在各接合座24的每个接触表面25上。

为将滤芯30从与支撑板20的接合中移出，在接合齿36的倾斜法兰38与接合座24的解开斜坡28进行接触的方向上（在图10中标示）稍微旋转滤芯便足够。

通过滤芯30在相同方向上的连续旋转，倾斜法兰38和解开斜坡28之间的相互拖动使接合齿36径向弯曲，这样使得每个接合表面37远离各自的接合表面25；在这种方式下，接合齿在远离支撑板20的轴向方向上自由滑动，使滤芯30释放出来，从而可以更换滤芯。

在附图所示和本文以上所述的具体实施例中，接合件36与滤芯30相结合（特别是连接到其上支撑板31上），而接合座24设置在支撑板20中，尽管可选地所述接合座也可以设置在滤芯（例如在其上支撑板中）和接合元件（即接合齿）中，设置在在外壳或其它用以支撑滤芯的主体的支撑板或盖子中。

进一步，在不背离本发明权利要求所要求范围的情况下，本领域的技术人员可对如上所述过滤器组10的技术应用特性作出其它各种修改。

Claims (11)

1.一种滤芯（30），包括滤膜（33）和至少一个固定到滤膜（33）上的支撑件（31），所述滤芯（30）具有一纵轴（A），所述支撑件（31）设有至少一个弹性变形齿（36），所述弹性变形齿（36）可通过沿与所述纵轴（A）方向相平行的方向上的轴向压缩来进行径向弯曲，且包括面向所述支撑件（31）的接合表面（37），其特征在于，所述弹性变形齿（36）包括法兰（38），所述法兰（38）相对于所述滤芯（30）的径向平面倾斜，并且能够通过滤芯（30）绕纵轴（A）的旋转使得所述弹性变形齿（36）在径向上弯曲。

2.根据权利要求1所述的滤芯（30），其中滤膜（33）具有沿纵轴（A）延伸的细长形状。

3.一种过滤器组（10），包括：

支撑体（20），该支撑体设有至少一个液体的通道孔（22）和至少一个适用于咬合到滤芯（30）上并结合到支撑体（20）上的接合件（24），如此限定一与通道孔（22）连通的封闭体积，所述滤芯（30），包括滤膜（33）和至少一个固定到滤膜（33）上的支撑件（31），所述滤芯（30）具有一纵轴（A），所述支撑件（31）设有至少一个弹性变形齿（36），所述弹性变形齿（36）可通过沿与所述纵轴（A）方向相平行的方向上的轴向压缩来进行径向弯曲，且包括面向所述支撑件（31）的接合表面（37），所述弹性变形齿（36）包括法兰（38），所述法兰（38）相对于所述滤芯（30）的径向平面倾斜，并且能够通过滤芯（30）绕纵轴（A）的旋转使得所述弹性变形齿（36）在径向上弯曲，其特征在于，所述支撑件（31）包括解开装置（38），适用于通过滤芯（30）和支撑体（20）之间绕轴（A）的相互旋转将所述弹性变形齿（36）从支撑体（20）中解开。

4.根据权利要求3所述的过滤器组（10），其中支撑体（20）的接合件包括设有接触表面（25）的接合座（24），所述弹性变形齿（36）的接合表面（37）适用于可拆卸地接合到接触表面（25）上。

5.根据权利要求4所述的过滤器组，其中支撑体（20）包括至少一个引导表面（27），该引导表面（27）连接到接合座（24）上并将所述弹性变形齿（36）的接合表面（37）导向接触表面（25）。

6.根据权利要求5所述的过滤器组（10），其特征在于，其包括两个引导表面（27），所述引导表面朝接合座（24）收敛，并各自限定了一相对于接触表面（25）倾斜的平面，用于使接合件（36）进入接合座（24）。

7.根据权利要求6所述的过滤器组（10），其中所述支撑体（20）包括适用于牢固并密封地结合到滤芯（30）上的法兰（21），以及来自该法兰（21）的附件（23），接合座（24）设在该附件（23）上。

8.根据权利要求4所述的过滤器组（10），其特征在于，所述解开装置包括与接合座（24）连接的解开斜坡（28），用于将接合件（36）从接触表面（25）上解开。

9.根据权利要求8所述的过滤器组（10），其中所述解开斜坡（28）限定了沿相对于轴线（A）的横向方向倾斜的平面，其中通过滤芯（30）相对于其轴（A）的旋转，斜坡（28）使弹性变形齿（36）在横向方向上远离接合座（24）弯曲。

10.根据权利要求9所述的过滤器组（10），其中通过滤芯（30）相对于支撑体（20）的轴向旋转，弹性变形齿（36）的倾斜法兰（38）和接合座（24）的解开斜坡（28）之间进入拖动接触，以将弹性变形齿（36）从接触表面（25）上解开。

11.根据权利要求4所述的组，其特征在于，其包括至少一个在滤芯（30）和支撑体（20）之间***的密封圈（40），在弹性变形齿（36）和接合座（24）咬合后所述密封圈（40）在它们之间被压缩。