专利名称：具有装配部的过滤器组件的制作方法
具有装配部的过滤器组件相关串请的交叉引用本申请要求2010年9月16日提交的第61/383，419号临时美国专利申请及2011年6月8日提交的第61/494,503号临时美国专利申请的利益及优先权，该两项申请的内容以引用的方式并入本文。
背景技术：
和
发明内容
本发明提供过滤器组件，该过滤器组件包括空气清洁器组件，该空气清洁器组件用于位于发动机盖下方的发动机舱中的内燃机。现有技术中已知，过滤器组件包括空气清洁器组件，该空气清洁器组件用于位于发动机盖下方的发动机舱中的内燃机。该过滤器组件被安装在发动机盖下方的发动机舱中，并且将洁净的、经过滤的供燃烧用的空气供给到发动机。本发明在上述技术的持续开发努力的过程中产生。
图1是透视图，示出位于发动机盖下方的发动机舱的局部。图2是图1局部的放大图，此外还示出了装配支架。图3是空气洁净器组件和供燃烧用的空气的管道的侧视图。图4是图3局部的放大图，部分为剖面。图5是图3的构件中的若干的分解透视图。图6是图3局部的放大剖面图。图7是与图6相似的剖面图，并且示出了另一实施例。图8是与图7相似的剖面图，并且示出了另一实施例。图9是横切图8而获得的剖面图。图10是图8局部的放大图。
具体实施例方式图1示出了发动机舱20的局部，该局部包括内燃机22和隔火壁24。全部都如已知的那样，箱26处所图示出的是通常用于安装空气洁净器组件的位置，该空气洁净器组件用于将洁净的、经过滤的供燃烧用的空气供给到发动机，例如，供给到诸如28的涡轮增压器的压缩器局部。参见图2-5，空气洁净器组件30，如图3所示，包括支架32，支架32被安装到发动机盖下方的发动机舱中的指定构件。在一实施例中，该构件是由发动机制造商提供的诸如34,36的安装轨道或平台中的一件或多件，如图1、2所示。这些安装轨道或平台可以沿着发动机气门盖38。在可替代的实施例中，空气洁净器组件30可以被安装到位于发动机盖下方的发动机舱中的一件或多件其它指定构件。支架32形成供燃烧用的空气的流动通道40，流动通道40贯穿支架32。空气过滤器42包括安装到支架32的壳体44，下文将进一步描述，壳体44具有脏空气入口 46和洁净空气出口 48。供燃烧用的空气的管道50，如图3、5所示，具有入口 52，入口 52接收贯穿支架32的洁净的、经过滤的供燃烧用的空气，并且将洁净的供燃烧用的空气供给到发动机。该过滤器壳体的洁净空气出口 48和供燃烧用的空气的管道50的入口 52均在支架32处被密封，如图6所示，使得洁净的、经过滤的空气作为被供给到发动机的洁净的供燃烧用的空气，在该过滤器壳体的洁净空气出口 48处离开该空气过滤器，并流过支架32的供燃烧用的空气的流动通道40和供燃烧用的空气管道50的入口 52。参见图6，该过滤器壳体的洁净空气出口 48和供燃烧用的空气的管道50的入口52均在供燃烧用的空气的流动通道40处被密封到支架32。诸如带状夹的夹固件54向支架32的供燃烧用的空气的流动通道40、该过滤器壳体的洁净空气出口 48和供燃烧用的空气的管道50的入口 52之间的至少一个界面提供夹紧密封压力。支架32具有侧壁56，如图5、6所示，侧壁56限定供燃烧用的空气的流动通道40。侧壁56具有第一和第二远端反向表面58、60。该过滤器壳体的洁净空气出口 48以密封关系与第一表面58配合。供燃烧用的空气的管道50的入口 52以密封关系与第二表面60配合。空气沿着轴向流动方向62轴向流过支架32的供燃烧用的空气的流动通道40。侧壁56的前述第一和第二表面中的一个表面，例如第一表面58，径向向内面朝供燃烧用的空气的流动通道40。侧壁56的第一和第二表面中的另一个表面，例如第二表面60，径向向外背对供燃烧用的空气的流动通道40。该过滤器壳体的洁净空气出口 48、支架32的供燃烧用的空气的流动通道40的侧壁56和供燃烧用的空气的管道的入口 52均具有各自的轴向延伸段64、66、68，如图5、6所示，轴向延伸段64、66、68在重叠区域70内彼此轴向重叠。支架32的供燃烧用的空气的流动通道40的侧壁56的轴向延伸段66在重叠区域70内在径向上被夹在该过滤器壳体的洁净空气出口 48的轴向延伸段64和供燃烧用的空气的管道50的入口 52的轴向延伸段68之间。带状夹54在重叠区域70内环绕供燃烧用的空气的管道50的入口 52的轴向延伸段68、支架32的供燃烧用的空气的流动通道40的侧壁56的轴向延伸段66和该过滤器壳体的洁净空气出口 48的轴向延伸段64。夹固件54是位于第一夹固位置72处的第一夹固件，如图6所示。第二夹固件74位于第二夹固位置76处，且将该过滤器壳体夹固并安装到支架32。第一和第二夹固位置72和76是被隔开且分开的位置。浮动径向密封件77被提供在支架32的供燃烧用的空气的流动通道40的侧壁56的轴向延伸段66和该过滤器壳体的洁净空气出口 48的轴向延伸段64之间。在一实施例中，浮动径向密封件77是在凹入的凹部中的弹性橡胶或类似的O型环，该凹入的凹部形成于侧壁56的表面58中并允许轴向延伸段64和66相对于彼此轴向运动。该过滤器壳体具有第一凸缘78,第一凸缘78从该过滤器壳体的洁净空气出口 48的轴向延伸段64起径向向外延伸。支架32具有第二凸缘80，第二凸缘80从支架32的供燃烧用的空气的流动通道40的侧壁56的轴向延伸段66起径向向外延伸。第一和第二凸缘78和80被轴向空气间隙82轴向隔开，以减少第一和第二凸缘78和80之间的热传递。在一些实施例中，过滤器壳体44包括盖84，如图3所示，盖84在位于第三夹固位置90处的第三夹固件88处被可拆卸地安装到基座86。基座86通过第二夹固件74被安装到支架32。第三夹固位置90与第一和第二夹固位置72和76隔开并分开。在一些实施例中，脏空气入口 46在盖84内，如图4所示，及洁净空气出口 48在基座86内。空气过滤单元92，在一实施例中具有倒V字形，尽管也可以使用其它空气过滤单元，具有上游脏侧94和下游洁净侧96，脏侧94接收来自脏空气入口 46的脏空气，洁净侧96将洁净的、经过滤的空气输送到洁净空气出口 48。空气过滤单元92在一实施例中整体并永久地被安装到基座86，且在空气过滤单元92和基座86之间限定洁净的、经过滤的空气的容腔98。在此实施例中，基座86和空气过滤单元92作为单个的单元从该过滤器壳体移除及被替换到该过滤器壳体。空气沿着第一流动路径流过该空气过滤单元，进入洁净的、经过滤的空气的容腔98，然后沿着第二流动路径流到洁净空气出口 40。在图4中，在箭头102处示出第一流动路径，在箭头104处示出第二流动路径。第一和第二流动路径102和104在同一方向上。空气流在洁净空气容腔98中时，还可以沿着进出图4纸面的横向方向延伸，在图7中在106处示出该过渡流动路径。在另一实施例中，如图8-10所示，在102a处示出第一流动路径，该第一流动路径流入脏空气入口 46a，以被过滤器壳体44a中的过滤单元92a过滤，之后该洁净的、经过滤的空气沿着第二流动路径104a流到洁净空气出口 48a。在此实施例中，空气沿着第一流动路径102a流过空气过滤单元92a，在经过过滤单元92a之后进入洁净的、经过滤的空气的容腔98a，然后沿着第二流动路径104a流到洁净空气出口 48a。在此实施例中，第一和第二流动路径102a和104a彼此垂直。在图8_10的实施例中，该过滤器壳体可以具有诸如108的门，该门可以被移除以使得能够对过滤单元92a进行保养，例如通过在图8中打开或移除门108来水平向左拉出过滤单元92a，然后将替换的过滤单元水平向右地插入到该壳体中。支架32可以包括带有侧壁56a的供燃烧用的空气的流动通道40a，侧壁56a被夹固在该过滤器壳体的洁净空气出口 48a和供燃烧用的空气的管道50a的入口 52a之间，及流动通道40a与上文对图6的描述相似，被带状夹54a夹固。本系统提供了用于空气清洁器组件20的组合空气过滤单元92和基座86，空气清洁器组件20用于位于发动机盖下方的发动机舱20中的内燃机22。空气清洁器组件具有支架32，支架32被安装到位于发动机盖下方的发动机舱中的指定构件，例如34和/或36。支架32形成供燃烧用的空气的流动通道40，流动通道40贯穿支架32。组合空气过滤单元92和基座86是空气过滤器42的部分，空气过滤器42包括壳体44，壳体44具有可拆卸地安装到基座86的盖84。该壳体被安装到支架32，并且具有脏空气入口 46和洁净空气出口 48。该组合空气过滤单元和基座包括空气过滤单元92，空气过滤单元92具有上游脏侧94和下游洁净侧96，脏侧94接收来自脏空气入口 46的脏空气，洁净侧96将洁净的、经过滤的空气输送到洁净空气出口 48。在一实施例中，空气过滤单元92整体并永久地被安装到基座86，且在空气过滤单元92和基座86之间限定洁净的、经过滤的空气的容腔98。组合空气过滤单元92和基座86作为单个的单元从该过滤器壳体移除及被替换到该过滤器壳体。供燃烧用的空气的管道50具有入口 52，入口 52接收贯穿支架32的洁净的、经过滤的供燃烧用的空气并且将该洁净的供燃烧用的空气供给到该发动机。该过滤器壳体的洁净空气出口 48和供燃烧用的空气的管道50的入口 52均在支架32处被密封，使得洁净的、经过滤的空气作为被供给到发动机的洁净的供燃烧用的空气，在该过滤器壳体的洁净空气出口48处离开组合空气过滤单元92和基座86，并流过支架32的供燃烧用的空气的流动通道40和供燃烧用的空气管道50的入口 52。在另外的实施例中，该系统提供了过滤器组件42，过滤器组件42包括壳体44，壳体44具有可拆卸地安装到基座86的盖84。该过滤器壳体具有脏流体入口 46和洁净流体出口 48。空气过滤单元92具有上游脏侧94和下游洁净侧96，脏侧94接收来自入口 46的脏流体，洁净侧96将洁净的、经过滤的流体输送到出口 48。过滤单元92整体地并永久地被安装到基座86，且在过滤单元92和基座86之间限定洁净的、经过滤的空气的容腔98。基座86和过滤单元92作为单个的单元从壳体44移除及被替换到壳体44上。在以上的描述中，为简洁、清晰和便于理解的目的而使用了某些术语。因为这些术语用于描述目的并且意欲进行广泛地解释，所以这些术语不意味着超过现有技术的要求的不必要的限制。此处描述的不同的构造、系统和方法步骤可以单独使用，或者与其它构造、系统和方法步骤组合使用。可以预期到的是，在所附权利要求的范围内，各种等同物、替代物和修改物是可能的。只有当在相应的限制中明确引用术语“用于...的装置”或“用于...的步骤”时，所附权利要求中的每个限制才意欲援引美国专利法第112条第六款的解释。
权利要求
1.一种空气清洁器组件，所述空气清洁器组件用于位于发动机盖下方的发动机舱中的内燃机，所述空气清洁器组件包括支架、空气过滤器和供燃烧用的空气的管道，所述支架形成供燃烧用的空气的流动通道，所述流动通道贯穿所述支架，所述空气过滤器包括壳体，所述壳体被安装到所述支架并且具有脏空气入口和洁净空气出口，所述供燃烧用的空气的管道具有入口，所述入口接收贯穿所述支架的洁净的供燃烧用的空气并且将所述洁净的供燃烧用的空气供给到所述发动机，所述壳体的所述洁净空气出口和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均在所述支架处被密封，使得洁净的、经过滤的空气作为供给到所述发动机的所述洁净的供燃烧用的空气在所述壳体的所述洁净空气出口处离开所述空气过滤器，并流过所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道和所述供燃烧用的空气的管道的所述入□。
2.根据权利要求1所述的空气清洁器组件，其中，所述壳体的所述洁净空气出口和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均在所述供燃烧用的空气的流动通道处被密封到所述支架。
3.根据权利要求2所述的空气清洁器组件，所述空气清洁器组件包括夹固件，所述夹固件向所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道、所述壳体的所述洁净空气出口和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口之间的至少一个界面提供夹固密封压力。
4.根据权利要求1所述的空气清洁器组件，其中所述支架具有限定所述供燃烧用的空气的流动通道的侧壁，所述侧壁具有第一和第二远端反向表面，所述壳体的所述洁净空气出口以密封关系与所述第一表面配合，所述供燃烧用的空气的管道的所述入口以密封关系与所述第二表面配合。
5.根据权利要求4所述的空气清洁器组件，其中，空气沿着轴向流动方向轴向流过所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道，所述侧壁的所述第一和第二表面中的一个表面径向向内面朝所述供燃烧用的空气的流动通道，所述侧壁的所述第一和第二表面中的另一个表面径向向外背对所述供燃烧用的空气的流动通道。
6.根据权利要求5所述的空气清洁器组件，其中，所述壳体的所述洁净空气出口、所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均具有各自的轴向延伸段，所述轴向延伸段在重叠区域内彼此轴向重叠。
7.根据权利要求6所述的空气清洁器组件，其中，所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述轴向延伸段在所述重叠区域内在径向上被夹在所述壳体的所述洁净空气出口的所述轴向延伸段和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口的所述轴向延伸段之间。
8.根据权利要求7所述的空气清洁器组件，所述空气清洁器组件包括带状夹，所述带状夹在所述重叠区域内环绕所述供燃烧用的空气的管道的所述入口的所述轴向延伸段、所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述轴向延伸段和所述壳体的所述洁净空气出口的所述轴向延伸段。
9.根据权利要求7所述的空气清洁器组件，其中，所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述第一表面径向向内面朝所述供燃烧用的空气的流动通道，及所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述第二表面径向向外背对所述供燃烧用的空气的流动通道。
10.根据权利要求3所述的空气清洁器组件，其中，所述夹固件包括位于第一夹固位置的第一夹固件，及包括位于第二夹固位置的第二夹固件，所述第二夹固件将所述壳体夹固并安装到所述支架，其中所述第一和第二夹固位置是被隔开且分开的位置。
11.根据权利要求10所述的空气清洁器组件，其中，所述支架具有限定所述供燃烧用的空气的流动通道的侧壁，所述侧壁具有第一和第二远端反向表面，所述壳体的所述洁净空气出口以密封关系与所述第一表面配合，所述供燃烧用的空气的管道的所述入口以密封关系与所述第二表面接合，其中空气沿着轴向流动方向轴向流过所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道，所述侧壁的所述第一和第二表面中的一个表面径向向内面朝所述供燃烧用的空气的流动通道，所述侧壁的所述第一和第二表面中的另一个表面径向向外背对所述供燃烧用的空气的流动通道，其中所述壳体的所述洁净空气出口、所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均具有各自的轴向延伸段，所述轴向延伸段在重叠区域内彼此轴向重叠，其中所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述轴向延伸段在所述重叠区域内在径向上被夹在所述壳体的所述洁净空气出口的所述轴向延伸段和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口的所述轴向延伸段之间，其中所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述第一表面径向向内面朝所述供燃烧用的空气的流动通道，所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述第二表面径向向外背对所述供燃烧用的空气的流动通道，及包括浮动径向密封件，所述浮动径向密封件在所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述轴向延伸段和所述壳体的所述洁净空气出口的所述轴向延伸段之间。
12.根据权利要求11所述的空气清洁器组件，其中，所述壳体具有第一凸缘，所述第一凸缘从所述壳体的所述洁净空气出口的所述轴向延伸段起径向向外延伸，所述支架具有第二凸缘，所述第二凸缘从所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述轴向延伸段起径向向外延伸，其中所述第一和第二凸缘被轴向间隙轴向隔开，以减少所述第一和第二凸缘之间的热传递。
13.根据权利要求10所述的空气清洁器组件，其中，所述壳体包括盖，所述盖在位于第三夹固位置处的第三夹固件处被可拆卸地安装到基座，其中所述基座通过所述第二夹固件被安装到所述支架，所述第三夹固位置与所述第一和第二夹固位置隔开并分开。
14.根据权利要求13所述的空气清洁器组件，其中，所述脏空气入口在所述盖内，所述洁净空气出口在所述基座内，及包括空气过滤单元，所述空气过滤单元具有上游脏侧和下游洁净侧，所述脏侧接收来自所述脏空气入口的脏空气，所述洁净侧将洁净的、经过滤的空气输送到所述洁净空气出口，所述空气过滤单元整体并永久地被安装到所述基座，且在所述空气过滤单元和所述基座之间限定洁净的、经过滤的空气的容腔，所述基座和所述空气过滤单元作为单个的单元从所述壳体移除及被替换到所述壳体。
15.根据权利要求14所述的空气清洁器组件，其中，空气沿着第一流动路径流过所述空气过滤单元，进入所述洁净的、经过滤的空气的容腔，然后沿着第二流动路径流到所述洁净空气出口，其中所述第一和第二流动路径在同一方向上。
16.根据权利要求14所述的空气清洁器组件，其中，空气沿着第一流动路径流过所述空气过滤单元，进入所述洁净的、经过滤的空气的容腔，然后沿着第二流动路径流到所述洁净空气出口，其中所述第一和第二流动路径彼此垂直。
17.根据权利要求1所述的空气清洁器组件，其中，所述支架被安装到所述位于发动机盖下方的发动机舱中的指定构件。
18.一种组合空气过滤单元和基座，所述组合空气过滤单元和基座用于空气清洁器组件，所述空气清洁器组件用于位于发动机盖下方的发动机舱中的内燃机，所述空气清洁器组件具有支架，所述支架被安装到所述位于发动机盖下方的发动机舱中的指定构件，所述支架形成供燃烧用的空气的流动通道，所述流动通道贯穿所述支架，所述组合空气过滤单元和基座是空气过滤器的部分，所述空气过滤器包括壳体，所述壳体具有可拆卸地安装到基座的盖，所述壳体被安装到所述支架并且具有脏空气入口和洁净空气出口，所述组合空气过滤单元和基座包括空气过滤单元，所述空气过滤单元具有上游脏侧和下游洁净侧，所述脏侧接收来自所述脏空气入口的脏空气，所述洁净侧将洁净的、经过滤的空气输送到所述洁净空气出口，所述空气过滤单元整体并永久地被安装到所述基座，且在所述空气过滤单元和所述基座之间限定洁净的、经过滤的空气的容腔，所述组合空气过滤单元和基座作为单个的单元从所述壳体移除及被替换到所述壳体，供燃烧用的空气的管道具有入口，所述入口接收贯穿所述支架的洁净的供燃烧用的空气并且将所述洁净的供燃烧用的空气供给到所述发动机，所述壳体的所述洁净空气出口和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均在所述支架处被密封，使得洁净的、经过滤的空气作为供给到所述发动机的所述洁净的供燃烧用的空气在所述壳体的所述洁净空气出口处离开所述组合空气过滤单元和所述基座，并流过所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口。
19.根据权利要求18所述的组合空气过滤单元和基座，其中，所述支架具有限定所述供燃烧用的空气的流动通道的侧壁，所述侧壁具有第一和第二远端反向表面，所述壳体的所述洁净空气出口以密封关系与所述第一表面配合，所述供燃烧用的空气管道的所述入口以密封关系与所述第二表面配合，其中空气沿着轴向流动方向轴向流过所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道，所述侧壁的所述第一和第二表面中的一个表面径向向内面朝所述供燃烧用的空气的流动通道，所述侧壁的所述第一和第二表面中的另一个表面径向向外背对所述供燃烧用的空气的流动通道，其中所述壳体的所述洁净空气出口、所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均具有各自的轴向延伸段，所述轴向延伸段在重叠区域内彼此轴向重叠，其中所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道的所述侧壁的所述轴向延伸段在所述重叠区域内在径向上被夹在所述壳体的所述洁净空气出口的所述轴向延伸段和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口的所述轴向延伸段之间。
20.根据权利要求18所述的组合空气过滤单元和基座，其中，所述空气清洁器组件具有分别位于分开的第一、第二和第三夹固位置处的第一、第二和第三夹固件，所述第一、第二和第三夹固位置沿着所述组合空气过滤单元和基座隔开，所述组合空气过滤单元和基座具有提供所述洁净空气出口的出口，所述第一夹固件向所述支架的所述供燃烧用的空气的流动通道、所述组合空气过滤单元和基座的所述出口和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口之间的至少一个界面提供密封压力，所述第二夹固件将所述组合空气过滤单元和基座夹固到所述支架，所述壳体包括盖，所述盖通过所述第三夹固件可拆卸地安装到所述组合空气过滤单元和基座。
21.根据权利要求18所述的组合空气过滤单元和基座，其中，所述组合空气过滤单元和基座具有提供所述壳体的所述洁净空气出口的出口，所述组合空气过滤单元和基座的所述出口和所述供燃烧用的空气的管道的所述入口均在所述供燃烧用的空气的流动通道处被密封到所述支架。
22.一种过滤器组件，其包括壳体和过滤单元，所述壳体包括盖，所述盖可拆卸地安装到基座，所述壳体具有脏流体入口和洁净流体出口，所述过滤单元具有上游脏侧和下游洁净侧，所述脏侧接收来自所述入口的脏流体，所述洁净侧将洁净的、经过滤的流体输送到所述出口，所述过滤单元整体并永久地被安装到所述基座，且在所述过滤单元和所述基座之间限定洁净的、经过滤的流体的容腔，所述基座和所述过滤单元作为单个的单元从所述壳体移除及被替换到所述壳体。
23.根据权利要求22所述的过滤器组件，其中，所述入口在所述盖内，所述出口在所述基座内。
24.根据权利要求23所述的过滤器组件，其中，流体沿着第一流动路径流过所述过滤单元，进入所述洁净的、经过滤的流体的容腔，然后沿着第二流动路径流到所述出口，其中所述第一和第二流动路径在同一方向上。
25.根据权利要求24所述的过滤器组件，其中，流体沿着第一流动路径流过所述过滤单元，进入所述洁净的、经过滤的流体的容腔，然后沿着第二流动路径流到所述出口，其中所述第一和第二流动路径彼此垂直。
全文摘要
一种包含用于位于发动机盖下方的发动机舱中的内燃机的空气清洁器组件的过滤器组件，包含带有流动通道的装配支架，该流动通道贯穿该装配支架。在一种形式中，为空气清洁器组件提供了组合空气过滤单元和基座。在另一种形式中，过滤器组件包括过滤单元，该过滤单元整体并永久地安装到基座以与基座作为单个部件被移除及替换。
文档编号B01D59/00GK103052436SQ201180037022
公开日2013年4月17日 申请日期2011年9月15日 优先权日2010年9月16日
发明者何瑞希凯什·帕特瓦达, 司各特·W·施瓦兹, 格雷戈里·W·霍弗森 申请人:康明斯过滤Ip公司