EP0580957B1 - Luftfilter - Google Patents

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EP0580957B1
EP0580957B1 EP93105643A EP93105643A EP0580957B1 EP 0580957 B1 EP0580957 B1 EP 0580957B1 EP 93105643 A EP93105643 A EP 93105643A EP 93105643 A EP93105643 A EP 93105643A EP 0580957 B1 EP0580957 B1 EP 0580957B1
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EP
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air filter
intermediate tube
filter according
connection
resilient
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Heinz Andress
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Mann and Hummel GmbH
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Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10137—Flexible ducts, e.g. bellows or hoses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/04—Air cleaners specially arranged with respect to engine, to intake system or specially adapted to vehicle; Mounting thereon ; Combinations with other devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M35/10091—Air intakes; Induction systems characterised by details of intake ducts: shapes; connections; arrangements
    • F02M35/10144—Connections of intake ducts to each other or to another device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M35/10—Air intakes; Induction systems
    • F02M35/10314—Materials for intake systems
    • F02M35/10321—Plastics; Composites; Rubbers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
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    • F02M35/162—Motorcycles; All-terrain vehicles, e.g. quads, snowmobiles; Small vehicles, e.g. forklifts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/08—Thermoplastics

Definitions

  • the invention relates to an air filter according to the preamble of claim 1.
  • Such an air filter for internal combustion engines, compressors and other air-sucking machines is known from DE-GM 19 60 531.
  • the filter housing of this air filter is flexibly connected to a clean air outlet duct and possibly also to a raw air inlet duct, the filter housing carrying two fork-shaped spring clips which are arranged at a distance from one another. These spring clips can snap into rubber parts that are arranged on the engine housing or on other vehicle parts and thus fix the air filter housing.
  • connection method does not offer sufficient safety for internal combustion engines in vehicles. Especially in land vehicles, greater shocks or bumps are to be expected, which may lead to the spring clips jumping out of the rubber parts. Doing so the air filter may still be held by the connecting lines.
  • the invention has for its object to provide an air filter which is elastically and reliably connected to a mounting flange and is simple in design.
  • a major advantage of the invention is the fact that a vibrating metal element is used as the elastic fastening element, which, however, does not receive the air filter housing with a snap connection, but instead creates a reliable connection between the air filter and the fastening flange by means of a screw connection.
  • the elastic intermediate tube can have a shape that is favorable in terms of flow technology and is completely decoupled from the carrying or supporting function.
  • the invention thus creates a compact connection module which can be pre-assembled as a structural unit and thus enables simple final assembly and also simple replacement.
  • this connection module has a mounting flange. This is directly connected to the intake tract or can be screwed onto a receptacle of the intake tract.
  • the elastic intermediate tube consists of an elastomer and is tied to the fastening flange and / or the air filter housing. This type of connection can be applied to the elastic intermediate tube without any problems, since the actual attachment of the air filter takes place via the vibrating metal elements and there is therefore no danger that this attachment will come loose in the event of strong impacts or vibrations.
  • Another embodiment of the invention provides for the elastic intermediate tube to be provided with an inlet funnel or for an inlet funnel to be arranged on the elastic intermediate tube as an additional part.
  • This additional part can be an aluminum sheet or a plastic molded part. This advantageously improves the flow properties of the air filter.
  • the elastic intermediate tube is convex in the radial direction between the two connection points of the air filter housing and the mounting flange.
  • the air filter according to FIG. 1 consists of a lower housing part 10, a cover 11 and an air filter insert 12 clamped between the lower housing part and cover 11.
  • a raw air inlet 15 is arranged on the lower housing part 10.
  • the cover is fastened to the lower housing part with tension locks 16.
  • On the lower housing part 10 are arranged concentrically to a clean air outlet 17 vibrating metal elements 18, 19.
  • three elements are arranged at an angle of 120 ° to each other.
  • These vibrating metal elements 18, 19 are fixed on the one hand by means of screw connections 20, 21 to the lower housing part and on the other hand by means of screw connections 22, 23 to a fastening flange 24.
  • An elastic intermediate tube 25 is tied in between the opening of the lower housing part 10 at the clean air outlet 17 and the fastening flange 24.
  • This intermediate tube grips at its upper end over the opening of the lower housing part and encloses this opening.
  • the intermediate tube 25 is fixed to the mounting flange 24.
  • the type of attachment is irrelevant.
  • the intermediate tube can, for example, be tied into recesses in the fastening flange. In the figure, this intermediate tube 25 is vulcanized into the fastening flange 24 as an elastomer part.
  • the intermediate tube 25 is provided with a sheet metal apron 26 at the upper end. On the one hand this serves to secure the intermediate pipe, on the other hand it improves the flow behavior of the intake air in this area.
  • the fastening flange 24 is screwed directly onto an injection system 27.
  • the lower housing part 10 forms a compact structural unit with the vibration-damping system of the oscillating metal elements and the elastic intermediate tube, which is designed as a connection module between the air filter and the intake tract.
  • connection module An alternative embodiment of the connection module is shown in FIG. 2, where the intermediate tube 25 and the oscillating metal element 19 are designed as one unit.
  • the fastening flange 24 is vulcanized into the oscillating metal element 19.
  • the vibrating metal element 19 also contains a bore 28 in which a steel plate is inserted.
  • the connection module is connected to the lower housing part of the air filter via a riveted connection in the bore 28.
  • connection module A further variant of the connection module is shown in FIG. 3.
  • the intermediate tube 25 and the oscillating metal element 19 are one unit.
  • a threaded bolt 30 is vulcanized onto the oscillating metal element 19.
  • the lower housing part 10 of the air filter is screwed onto this threaded bolt 30.
  • the vulcanized-on fastening flange 24 is provided with a fastening bore 31 for fastening the entire air filter to the injection system 27, which is shown in FIG. 1.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Luftfilter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus dem DE-GM 19 60 531 ist ein solches Luftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen bekannt. Das Filtergehäuse dieses Luftfilters ist an einen Reinluftaustrittskanal und gegebenenfalls auch an einen Rohlufteintrittskanal flexibel angeschlossen, wobei das Filtergehäuse zwei im Abstand voneinander fest angeordnete gabelförmige Federklammern trägt. Diese Federklammern können in Gummiteile einrasten, die am Motorgehäuse oder an anderen Fahrzeugteilen angeordnet sind und damit das Luftfiltergehäuse fixieren.
  • Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist darin zu sehen, daß diese Verbindungsmethode keine ausreichende Sicherheit bei Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen bietet. Gerade in Landfahrzeugen ist mit größeren Erschütterungen oder Stößen zu rechnen, die eventuell dazu führen können, daß die Federklammern aus den Gummiteilen herausspringen. Dabei würde das Luftfilter allenfalls noch durch die Verbindungsleitungen gehalten.
  • Es ist weiterhin aus dem DE-GM 18 07 288 ein Ansaugluftfilter bekannt der mit einem Geräuschdämpfer kobiniert ist. Das Filtergehäuse ist mit einer Halterung versehen, die ausschließlich aus elastischen Formteilen bestehen. In der Filtergehäusewand sind Aussparungen vorgesehen, ebenso in Halterungsstützen. In diese Aussparungen werden die elastischen Formteile eingeklinkt. Auch bei dieser Anordnung ist ein Nachteil darin zu sehen, daß besonders starke Erschütterungen oder Stöße das Filtergehäuse aus seiner Verankerung herausreißen und Schäden am Motor verursacht werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfilter zu schaffen, welches elastisch und zuverlässig an einem Befestigungsflansch verbunden und einfach gestaltet ist.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß als elastisches Befestigungselement ein Schwingmetallelement angewendet wird, das jedoch nicht mit einer Rastverbindung das Luftfiltergehäuse aufnimmt sondern mittels einer Verschraubung eine zuverlässige Verbindung zwischen Luftfilter und Befestigungsflansch herstellt. Das elastische Zwischenrohr kann eine strömungstechnisch günstige Form aufweisen und wird von der Trage- bzw. Stützfunktion vollständig entkoppelt.
  • Die Erfindung schafft somit ein kompaktes Verbindungsmodul, welches als Baueinheit vormoniert werden kann und damit eine einfache Endmontage sowie auch einen einfachen Austausch ermöglicht.
  • Durch die Lage, Geometrie und Härte der Schwingelemente läßt sich das Dämpfungsverhalten des gesamten Ansaugsystems beeinflussen bzw. abstimmen.
  • Gemäß der Erfindung Weist dieses Verbindungsmodul einen Befestigungsflansch auf. Dieser ist unmittelbar mit dem Ansaugtrakt verbunden oder kann an einer Aufnahme des Ansaugtraktes angeschraubt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das elastische Zwischenrohr aus einem Elastomer und ist an dem Befestigungsflansch und/oder dem Luftfiltergehäuse eingeknüpft. Diese Art der Verbindung kann bei dem elastischen Zwischenrohr problemlos angewendet werden, da die eigentliche Befestigung des Luftfilters über die Schwingmetallelemente erfolgt und damit nicht die Gefahr besteht, daß sich bei starken Stößen oder Erschütterungen diese Befestigung löst.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das elastische Zwischenrohr mit einem Einlauftrichter zu versehen bzw. an dem elastischen Zwischenrohr einen Einlauftrichter als zusätzliches Teil anzuordnen. Dieses zusätzliche Teil kann ein Aluminiumblech oder auch ein Kunststoff-Formteil sein. Dieses verbessert in vorteilhafter Weise die Strömungseigenschaften des Luftfilters.
  • Das elastische Zwischenrohr ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zwischen den beiden Verbindungsstellen Luftfiltergehäuse und Befestigungsflansch in radialer Richtung konvex ausgebildet. Diese Gestaltung hat den Vorteil, daß eine Abstandsdifferenz zwischen den beiden Teilen ausgeglichen werden kann. Außerdem wird somit die Widerstandsfähigkeit des elastischen Zwischenrohrs gegen sehr starke Unterdrücke in Ansaugtrakt der Verbrennungskraftmaschine sowie gegen starke Pulsationen verbessert.
  • Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
    • Fig. 1 ein Luftfilter in Schnittdarstellung
    • Fig. 2 die Gestaltung eines Verbindungsmoduls
    • Fig. 3 eine alternative Gestaltung des Verbindungsmoduls
  • Das Luftfilter gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuseunterteil 10, einem Deckel 11 sowie einem, zwischen Gehäuseunterteil und Deckel 11 eingespannten Luftfiltereinsatz 12. Dieser beispielsweise aus einem zick-zackförmig gefalteten Filterpapier und weist an seinen Stirnseiten angeschäumte Endscheiben 13, 14 auf. An dem Gehäuseunterteil 10 ist ein Rohlufteinlaß 15 angeordnet. Der Deckel ist an dem Gehäuseunterteil mit Spannverschlüssen 16 befestigt. An dem Gehäuseunterteil 10 befinden sich konzentrisch zu einem Reinluftauslaß 17 angeordnet Schwingmetallelemente 18, 19. Zweckmäßigerweise sind drei Elemente in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet. Diese Schwingmetallelemente 18, 19 sind einerseits mittels Schraubverbindungen 20, 21 an dem Gehäuseunterteil und andererseits mittels Schraubverbindungen 22, 23 an einem Befestigungsflansch 24 fixiert.
  • Zwischen der öffnung des Gehäuseunterteils 10 an dem Reinluftauslaß 17 und dem Befestigungsflansch 24 ist ein elastisches Zwischenrohr 25 eingeknüpft. Dieses Zwischenrohr greift an seinem oberen Ende über die öffnung des Gehäuseunterteils und umschließt diese öffnung. An dem unteren Ende ist das Zwischenrohr 25 an dem Befestigungsflansch 24 fixiert. Die Art der Befestigung ist dabei unerheblich. Das Zwischenrohr kann beispielsweise in Aussparungen des Befestigungsflansches eingeknüpft sein. In der Figur ist dieses Zwischenrohr 25 als Elastomerteil an den Befestigungsflansch 24 einvulkanisiert.
  • An dem oberen Ende ist das Zwischenrohr 25 mit einer Blechschürze 26 versehen. Diese dient einerseits zur Sicherung des Zwischenrohrs, andererseits verbessert sie das Strömungsverhalten der Ansaugluft in diesem Bereich. Der Befestigungsflansch 24 wird unmittelbar an einem Einspritzsystem 27 angeschraubt.
  • Aus der Figur ist ersichtlich, daß das Gehäuseunterteil 10 mit dem schwingungsdämpfenden System der Schwingmetallelemente und dem elastischen Zwischenrohr eine kompakte Baueinheit bildet, die als Verbindungsmodul zwischen Luftfilter und Ansaugtrakt ausgestaltet ist.
  • Eine alternative Ausführungsart des Verbindungsmoduls zeigt Fig. 2, dort ist das Zwischenrohr 25 und das Schwingmetallelement 19 als eine Einheit ausgeführt. In das Schwingmetallelement 19 ist der Befestigungsflansch 24 einvulkanisiert. Das Schwingmetallelement 19 enthält ferner eine Bohrung 28, in welcher eine Stahlplatte eingesetzt ist. Der Anschluß des Verbindungsmoduls an das Gehäuseunterteil des Luftfilters erfolgt über eine Nietverbindung in der Bohrung 28.
  • Eine weitere Variante des Verbindungsmoduls zeigt Fig. 3. Auch hier ist das Zwischenrohr 25 und das Schwingmetallelement 19 eine Einheit. An dem Schwingmetallelement 19 ist ein Gewindebolzen 30 anvulkanisiert. An diesem Gewindebolzen 30 wird das Gehäuseunterteil 10 des Luftfilters angeschraubt.
  • Sowohl in Fig. 2 als auch in Fig. 3 ist der anvulkanisierte Befestigungsflansch 24 mit einer Befestigungsbohrung 31 zum Befestigen des gesamten Luftfilters an dem Einspritzsystem 27, welches in Fig. 1 dargestellt ist, vorgesehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Gehäuseunterteil
    11
    Deckel
    12
    Luftfiltereinsatz
    13
    Endscheibe
    14
    Endscheibe
    15
    Rohlufteinlaß
    16
    Spannverschluß
    17
    Reinluftauslaß
    18
    Schwingmetallelement
    19
    Schwingmetellelement
    20
    Schraubverbindung
    21
    Schraubverbindung
    22
    Schraubverbindung
    23
    Schraubverbindung
    24
    Befestigungsflansch
    25
    Zwischenrohr
    26
    Blechring
    27
    Einspritzsystem
    28
    Bohrung
    29
    Stahlplatte
    30
    Gewindebolzen
    31
    Befestigungsbohrung

Claims (7)

  1. Luftfilter für Brennkraftmaschinen mit einem Filtergehäuse, einem in dem Filtergehäuse angeordneten Luftfiltereinsatz (12), einem Befestigungselement in Form mindestens eines Schwingmetallelements (18, 19) zum Befestigen des Luftfilters an der Brennkraftmaschine und einer elastischen Verbindung zwischen dem Luftfilter (12) und einem Ansaugtrakt, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Verbindung ein elastisches Zwischenrohr (25) vorgesehen ist, das mit dem Schwingmetallelement (18, 19) auf einem Befestigungsflansch (24) fixiert ist und so ein Verbindungsmodul zwischen Luftfilter (10, 11, 12) und Ansaugtrakt bildet.
  2. Luftfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (24) starr mit dem Ansaugtrakt verbunden ist.
  3. Luftfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenrohr (25) aus einem Elastomer besteht und an dem Befestigungsflansch (24) und/oder an dem Luftfiltergehäuse (10) eingeknüpft oder anvulkanisiert ist.
  4. Luftfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenrohr (25) im Bereich des Luftfiltergehäuses (10) mit einem umgebördelten Blechring (26) versehen ist.
  5. Luftfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechring als Einlauftrichter gestaltet ist.
  6. Luftfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsmodul als kompakte, unabhängige Baueinheit gestaltet ist.
  7. Luftfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenrohr (25) im mittleren Bereich in radialer Richtung konvex ausgebildet ist.
EP93105643A 1992-07-28 1993-04-06 Luftfilter Expired - Lifetime EP0580957B1 (de)

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Publications (2)

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EP0580957A1 EP0580957A1 (de) 1994-02-02
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