本公开总体上涉及一种用于车辆的空气滤清器盒组件。
背景技术：
由内燃机驱动的车辆通常包括空气滤清器盒组件。空气滤清器盒组件支撑过滤器元件，并且包括空气入口，该空气入口将空气流供应到滤清器盒的未过滤空气室。空气通过过滤器元件流入滤清器盒的已过滤空气室。过滤器元件从空气流中过滤掉颗粒物质。空气滤清器盒组件包括空气出口，该空气出口将来自已过滤空气室的空气流引导到进气歧管，用作燃烧空气。
空气滤清器盒组件通常位于车辆的发动机舱内，在车辆的发动机罩的下方并且邻近发动机罩。响应于施加到发动机罩的外表面上的力，发动机罩可以自由地向内和/或向下折入发动机舱内。因此，通常在发动机罩和空气滤清器盒组件的顶部之间设置间隙，从而使发动机罩能够响应于外力而折入。
对于理想的空气引入性能，空气滤清器盒组件的体积和高度是关键的设计参数。空气滤清器盒组件的更大体积和/或更大的高度提供更好的引入压力性能，减少通气管噪声，改善雪摄入性能，并且减少对减少噪声的附加调谐元件的需求。然而，空气滤清器盒组件的体积和/或高度通常由发动机罩和空气滤清器盒组件的顶部之间的间隙限制。
技术实现要素：
空气滤清器盒组件包括限定第一空气室的活动壳体部分和限定第二空气室的固定壳体部分。过滤器元件附接到活动壳体部分并由其支撑。过滤器元件分离第一空气室和第二空气室。引导构件可滑动地连接活动壳体部分和固定壳体部分。引导构件相对于固定壳体部分，沿着路径在扩展位置和压缩位置之间引导活动壳体部分。
还提供了一种车辆。车辆包括具有发动机罩，并且限定出发动机舱的结构。空气滤清器盒组件附接到结构，并且设置在发动机舱内。空气滤清器盒组件包括活动壳体部分和固定壳体部分。活动壳体部分包括邻近发动机罩设置的上表面，并且限定了已过滤空气室。固定壳体部分附接到结构，并且限定了未过滤空气室。过滤器元件附接到活动壳体部分并由其支撑。过滤器元件分离已过滤空气室和未过滤空气室。空气滤清器盒组件还包括多个引导构件。引导构件中的每一个可滑动地连接活动壳体部分和固定壳体部分，并且相对于固定壳体部分，沿着路径在扩展位置和压缩位置之间引导活动壳体部分。
因此，活动壳体部分可以响应于所施加的载荷，沿着路径从扩展位置朝向固定壳体部分移动到压缩位置。因为活动壳体部分自由地移动到压缩位置，所以活动壳体部分的顶表面可以在发动机舱内，邻近发动机罩的下侧定位。由于活动壳体部分可以自由向下移动到压缩位置，发动机罩能够响应于施加的载荷向内折入发动机舱以消散能量，从而为发动机罩折入提供空间。因为活动壳体的顶表面可以邻近发动机罩的下侧定位，而不必在其间留下显著的间隙，空气滤清器盒组件的高度和体积可以在发动机舱内最大化，从而改善空气滤清器盒组件的性能。
从以下结合附图对用于实施教导的最佳模式的详细描述中，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是示出了车辆的发动机舱中的空气滤清器盒组件的车辆的示意性透视图。
图2是示出了空气滤清器盒组件的车辆的示意性横截面图。
图3是处于扩展位置的空气滤清器盒组件的示意性透视图。
图4是俯视空气滤清器盒组件的示意性平面图。
图5是处于扩展位置的空气滤清器盒组件的示意性横截面图。
图6是处于压缩位置的空气滤清器盒组件的示意性横截面图。
图7是示出了引导构件的空气滤清器盒的示意性局部横截面图。
具体实施方式
本领域普通技术人员将认识到，对于附图而言，描述性地使用如“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语，并且不表示由所附权利要求限定的对本公开的范围的限制。此外，本文可以按照功能和/或逻辑块组件和/或各种处理步骤描述本教导。应当认识到，这样的块组件可以由被配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件组成。
参考附图，其中在全部多个附图中，相同的附图标记表示相同的部件，车辆总体上以20表示。参考图1和图2，车辆20可以包括任何类型和/或风格的车辆20，其包括用于过滤空气流的空气滤清器盒组件22。例如，车辆20可以包括但不限于具有使用过滤的空气流用于燃烧的内燃机的汽车。然而，应当理解，车辆20可以可选地包括拖拉机、atv、船等。
车辆20包括结构24。结构24可以包括但不限于车架纵梁26或其他结构支撑元件，并且可以限定发动机舱30。术语“结构24”应被广义地解释为包括组合以支撑车辆20的各种特征的若干不同的部件。结构24还可以包括例如一个或多个车体面板以及一个或多个封闭结构，例如发动机罩28，其被定位成遮盖发动机舱30。因此，为了本公开的目的，发动机罩28可以被认为是车辆20的结构24的一部分。结构24的具体风格和配置与本公开的教导无关，因此这里不再详细描述。
如上所述，车辆20包括空气滤清器盒组件22。尽管这里作为车辆20的一部分示出和描述了空气滤清器盒组件22，但是应当理解，空气滤清器盒组件22可以合并到一些其他车辆20或本文未描述的一些其他机构。如本文所述的示例性实施例所示，空气滤清器盒组件22附接到结构24，例如车架纵梁26，并且设置在发动机舱30内。
参考图5和图6，空气滤清器盒组件22包括活动壳体部分32和固定壳体部分34。活动壳体部分32限定第一空气室36。以下将第一空气室36称为已过滤空气室36。活动壳体部分32包括第一壳体部分38和第二壳体部分40。第一壳体部分38可替代地被称为上部壳体部分38，并且第二壳体部分40可替代地被称为中间壳体部分40。上部壳体部分38可移除地附接到中间壳体部分40。上部壳体部分38可以以任何合适的方式附接到中间壳体部分40。例如，如图3中最佳所示，上部壳体部分38可通过多个将第一壳体部分38和第二壳体部分40互连的紧固件42连接到中间壳体部分40。多个紧固件42可以包括但不限于螺钉、螺栓、推杆72等。应当理解，上部壳体部分38可以以本文未示出或描述的其他方式附接到中间壳体部分40。
参考图5和图6，固定壳体部分34限定第二空气室44。以下将第二空气室44称为未过滤空气室44。如图2所示，固定壳体部分34可以附接到结构24，例如车架纵梁26。然而，应当理解，固定壳体部分34可以附接到结构24的这里未示出或描述的一些其他部件。在可选的实施例中，固定壳体部分34可以附接到车辆的发动机或其他部件，并且不直接附接到结构24。固定壳体部分34可以以任何合适的方式附接到结构24。例如，可以使用一个或多个螺栓将固定壳体部分34固定到结构24。
参考图5和图6，过滤器元件46附接到活动壳体部分32或固定壳体部分34中的一个并由其支撑。如附图所示的示例性实施例中所示，过滤器元件46附接到活动壳体部分32并由其支撑。然而，应当理解，空气滤清器盒组件22的其他实施例可以将过滤器元件46附接到固定壳体部分34并由其支撑。在本文所描述并且附图中所示的示例性实施例中，过滤器元件46相对于上部壳体部分38和中间壳体部分40固定就位。更具体地，在本文所描述并且附图中所示的示例性实施例中，过滤器元件46的外围凸缘48在上部壳体部分38和中间壳体部分40之间被夹持就位。过滤器元件46分离未过滤空气室44和已过滤空气室36。如本领域已知的，过滤器元件46是从通过过滤器元件46的空气流中过滤特定物质的装置。图中所示和本文所描述的过滤器元件46具体表现为平面过滤器。然而，应当理解，空气滤清器盒组件22的其他实施例可以替代地包括圆柱形过滤器或锥形过滤器。过滤器元件46的具体细节和操作与本公开的教导无关，并且因此在此不再详细描述。
过滤器元件46包括过滤器密封件50，其设置在过滤器元件46的外围凸缘48上，位于上部壳体部分38和中间壳体部分40之间。过滤器密封件50可操作以将已过滤空气室36围绕过滤器元件46的外围密封。过滤器密封件50可以包括任何合适类型的密封件，例如但不限于橡胶垫圈、聚氨酯密封件或能够限制空气，特别是来自发动机舱30的加热空气以及其他污染物，例如灰尘、污垢、碎屑和/或水渗入的一些其他类似的装置。此外，过滤器密封件50防止或限制空气从已过滤空气室36中渗出。
参考图1和图2，入口管道52收集空气流并将空气流引导到未过滤空气室44中。进入未过滤空气室44的空气可以被认为是脏空气。空气通过过滤器元件46并进入已过滤空气室36，由此过滤器元件46从空气流中除去颗粒物质。通过过滤器元件46进入已过滤空气室36的空气，可被认为是清洁空气。活动壳体部分32可以包括出口54，其连接到出口管道55，将空气流从已过滤空气室36引导到目的地，例如但不限于节气门体、涡轮增压器入口，或增压器入口，用于燃烧。
参考图5和图6，活动壳体部分32可相对于固定壳体部分34沿路径56移动。路径56可以包括但不限于大致线性的路径56。固定壳体部分34包括固定壁58，该固定壁58通常与活动壳体部分32的路径56平行。固定壳体部分34的固定壁58限定开口60。活动壳体部分32包括至少部分地定位在固定壁58的开口60内的中心壁62。中心壁62大致平行于活动壳体部分32的路径56，并且大致平行于固定壁58。中心壁62包括通常模拟固定壁58但是稍小于固定壁58的形状，以便配合在由固定壁58限定的开口60内。中心壁62在固定壁58的开口60内滑动，在中心壁62和固定壁58之间形成大致套叠式的连接。
空气滤清器盒组件22包括设置在活动壳体部分32和固定壳体部分34之间的第二室密封件64。更具体地，第二室密封件64设置在活动壳体部分32的中心壁62的外壁表面90和固定壳体部分34的固定壁58的内壁表面92之间。第二室密封件64可操作以在活动壳体部分32和固定壳体部分34之间密封未过滤空气室44。第二室密封件64限制空气，特别是来自发动机舱30的加热空气以及其他污染物例如灰尘、污垢、碎屑和/或水的渗透。第二室密封件64可以包括能够在固定壁58和中心壁62之间密封的任何装置，以防止空气和污染物渗透到未过滤空气室44中，和/或在活动壳体部分32的中心壁62和固定壳体部分34的固定壁58之间，防止空气从未过滤空气室44中渗出。例如，第二室密封件64可以包括橡胶垫圈或一些其他类似的装置。因为活动壁部分的中心壁62相对于固定壳体部分34的固定壁58沿着路径56移动，所以第二室密封件64可以包括或被限定为压力密封件或其他类似的装置。第二室密封件64可以被包覆模制到或以其他方式附接到固定壳体部分34或活动壳体部分32之一上，以便在活动壳体部分32和固定壳体部分34之间的相对运动期间，与活动壳体部分32一起移动，或者与固定壳体部分34保持固定。
参考图5和图6，并且如上所述，活动壳体部分32相对于固定壳体部分34沿着路径56移动。空气滤清器盒组件22包括多个引导构件66，用于沿着路径56引导活动壳体部分32。每个引导构件66可滑动地连接活动壳体部分32和固定壳体部分34，用于在图5所示的扩展位置和图6所示的压缩位置之间，相对于固定壳体部分34沿着路径56引导活动壳体部分32。活动壳体部分32可相对于固定壳体部分34沿着路径56移动最大距离68。因此，引导构件66构造成提供或允许活动壳体部分32和固定壳体部分34之间的移动的最大距离68。为了使活动壳体部分32能够移动或套叠到固定壳体部分34的开口60中，固定壳体部分34包括沿着路径56延伸的自由空间70。自由空间70是未过滤空气室44内的体积，其不包括可能干扰活动壳体部分32的移动的任何特征，即中心壁62在固定壳体部分34的固定壁58附近和其旁边的运动。自由空间70包括沿着路径56测量的长度，其至少等于或大于活动壳体部分32在扩展位置和压缩位置之间移动的最大距离68。
如上所述，在附图中所示以及本文所描述的示例性实施例中，活动壳体部分32经由多个引导构件66连接到固定壳体部分34。然而，在其他实施例中，应当理解，空气滤清器盒组件22可以仅包括单个引导构件66。因此，应当理解，空气滤清器盒组件22不需要包括多个引导构件66，但是可以包括任何数量的引导构件66，包括但不限于一个、二个、三个，四个或五个引导构件66。
多个引导构件66中的每一个用类似的方法构成。参考图7，每个引导构件66包括固定地附接到固定壳体部分34的销72。销72可以以任何合适的方式附接到固定壳体部分34。例如，销72可以拧入固定壳体部分34的相应的凸台74中、结合到固定壳体部分34、与固定壳体部分34整体形成，或以本文未示出或描述的其他方式附接到固定壳体部分34。每个引导构件66的销72包括中心轴76，该中心轴基本上平行于活动壳体部分32的路径56延伸。
活动壳体部分32可以包括用于每个引导构件66的突片78，其限定用于相应销72的引导孔80。引导构件66中的一个的销72延伸通过相应的一个引导孔80。螺母82或其他类似的保持装置附接到每个销72的远端84，以防止销72从引导孔80脱出，并且相对于固定壳体部分34固定活动壳体部分32。螺母82相对于固定壳体部分34固定活动壳体部分32，以限制或防止壳体部分32的变为脱离的脱出，例如响应于其中已过滤空气室36变得过度压缩的过度压缩事件。
每个引导构件66包括弹簧86。弹簧86将活动壳体部分32偏压到扩展位置。弹簧86响应于施加到活动壳体部分32的力而屈服，以允许活动壳体部分32沿着路径56朝向固定壳体部分34的移动，并进入压缩位置。弹簧86是能够被压缩并自动返回到原始或预压缩位置的能量存储装置。如附图所示并在本文中描述的，引导构件66的示例性实施例中的弹簧86是螺旋弹簧86，其围绕销72盘绕，并且设置在活动壳体部分32的相应突片78和固定壳体部分34上的相应的凸台74之间。然而，应当理解，弹簧86可以包括除了示例性螺旋弹簧86之外的一些其他类型的恢复元件，并且弹簧86可以不同于本文所示出和描述的方式被定位。例如，弹簧86可以被具体表现为橡胶或聚氨酯衬套或衬垫、泡沫衬套或衬垫或一些其他能量存储装置。
引导构件66的弹簧86的弹簧86常数以及导向构件66的数量确定了使活动壳体部分32朝向固定壳体部分34移动所需的力或载荷的大小。因此，可以通过将引导构件66内的弹簧86与具有不同弹簧86常数的不同的弹簧86调换，来控制移动活动壳体部分32所需的载荷。例如，可以通过在引导构件66中使用具有较高弹簧86常数的弹簧86来增加移动活动壳体部分32所需的载荷。类似地，可以通过在引导构件66中使用具有较小弹簧86常数的弹簧86来减小移动活动壳体部分32所需的载荷。此外，用于不同导向构件66的弹簧86的弹簧常数也可以变化。因此，一些引导构件66可以包括具有第一弹簧常数的弹簧86，并且其他引导构件66可包括具有不同于第一弹簧常数的第二弹簧常数的弹簧86。可以改变用于不同引导构件的弹簧86的弹簧常数，以便防止或限制活动壳体部分32沿着路径56的结合。
在操作中，当足够大的载荷施加到活动壳体部分32的顶部时，载荷压缩引导构件66的弹簧86，并且将活动壳体部分32移动到引导构件66的销72上并且沿着路径56从扩展位置进入压缩位置。当载荷被释放时，引导构件66的弹簧86将活动壳体偏置回到扩展位置。固定壳体部分34内的自由空间70允许活动壳体部分32折入或套叠到未过滤空气室44中。固定在活动壳体部分32上的过滤器元件46在上部壳体部分38和中间壳体部分40之间，与活动壳体部分32一起移动，并且不会随着活动壳体部分32沿着路径56行进而被损坏。该配置允许使用标准尺寸的过滤器元件46。此外，由于活动壳体部分32容易折入固定壳体部分34中，所以上部壳体部分38的顶部表面39当处于扩展位置时非常靠近发动机罩28，而不会妨碍发动罩28的折入区域，因为当发动机罩28响应于所施加的载荷而折入时，活动壳体部分32可通过发动机罩28被移动至压缩位置。
详细描述和图示或附图是对本公开的支持和描述，但是本公开的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于执行所要求保护的教导的一些最佳模式和其他实施例，但是存在用于实践所附权利要求中限定的公开内容的各种备选设计和实施例。