ВОЗДУШНЫЙ ФИЛЬТР И ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРА АВТОМОБИЛЯ
AIR FILTER AND FILTERING ELEMENT OF CAR AIR FILTER

Изобретение относится к воздушному фильтру, содержащему корпус фильтра для размещения сменного фильтрующего элемента для воздушного фильтра автомобиля, причем корпус фильтра имеет пазы для установки и опоры выступов на двух противоположных боковых стенках горизонтального фильтрующего элемента, который состоит из фильтрующего полотна, размещенного в раме, образующей боковые стенки. Кроме того, изобретение относится к фильтрующему элементу с выступами на боковых стенках для данного воздушного фильтра автомобиля.
Для обеспечения безопасной работы фильтрующего элемента в корпусе воздушного фильтра автомобиля необходимо убедиться в том, что фильтрующий элемент плотно и устойчиво закреплен в корпусе.
В патенте DE 10 2014 004 738 А1 предлагается фильтрующий элемент с основанием в форме коробки, при этом в стенке рамки основания из гибкого материала выполнены жесткие направляющие элементы, которые служат для крепления фильтрующего элемента на направляющих шинах со стороны корпуса.
Патенты DE 10 2007 048 396 А1 и DE 10 2007 048 395 А1 описывают фильтрующий элемент устройства кондиционирования воздуха автомобиля. Фильтрующий элемент имеет противоположные торцевые стенки, изготовленные из бумаги или пластика. Два направляющих элемента в форме штифтов проходят вертикально от каждой торцевой поверхности. Для установки фильтрующего элемента в рабочее положение направляющие элементы перемещаются по направляющим пазам, выполненным в корпусе устройства кондиционирования автомобиля. В данном устройстве кондиционирования воздуха два таких фильтрующих элемента расположены рядом друг с другом в поперечном сечении потока в корпусе. При установке и извлечении фильтрующие элементы двигаются в плоскости, образованной направляющими пазами, перпендикулярно направлению потока. После вставки второго фильтрующего элемента в корпус отверстие для вставки фильтрующих элементов в корпус, через который проходит сечение потока, закрывается крышкой. В крышке образован еще один направляющий паз, в который вставляются направляющие элементы второго внутреннего фильтра при креплении боковой крышки к корпусу. Таким образом, в такой конструкции крышка обеспечивает правильное положение и удержание фильтрующих элементов.
Однако, если фильтрующий элемент вставляется в поперечное сечение рамы воздушного фильтра, закрытой по всему периметру со стороны корпуса (относительно поперечного сечения потока), например, в откидной воздухозаборник или конец воздушного канала, вставка/извлечение фильтрующего элемента происходит не в той же плоскости, в которой фильтрующий элемент принимает свое рабочее положение. Более того, фильтрующий элемент необходимо переместить в направлении потока или против него в плоскость его конечного рабочего положения.
В воздушном фильтре, в котором фильтрующий элемент вставляется в закрытое сечение корпуса, можно предусмотреть устройство крепления фильтрующего элемента, в котором фильтрующий элемент в рабочем положении опирается на выступы на стороне корпуса. Эти выступы выполнены, например, в раме корпуса в виде небольших, направленных внутрь держателей на противоположных стенках корпуса. Для вставки фильтрующего элемента необходимо сначала немного сжать раму фильтрующего элемента внутрь, тогда фильтрующий элемент продвигается мимо выступов, сужающих поперечное сечение корпуса, и устанавливается на опорные выступы, после чего возвращается в исходную форму. Может оказаться, что одна из стенок фильтрующей рамки не опирается должным образом на опорные выступы, а просто прижимается к ним. Этот факт может остаться незамеченным, особенно в той области корпуса воздушного фильтра, где выступы не очень хорошо видны. Таким образом, это может привести к нежелательной утечки из воздушного фильтра, которую трудно обнаружить. 4
В патенте DE 10 2013 020 382 А1 описан фильтрующий элемент с рамой для крепления в воздухозаборнике фильтра или в закрытом поперечном сечении корпуса воздушного фильтра. На одном конце (в направлении вставки рамы) двух противоположных боковых стенок поперечно направлению вставки расположены выступающие вбок зацепные элементы, которые вставляются в направляющие со стороны корпуса. Когда зацепные элементы занимают конечное положение в направляющих, фильтрующий элемент поворачивается вокруг образованной поворотной оси и затем полностью входит в корпус. На передней стороне рамы фильтрующего элемента, которая находится напротив задней стенки вблизи оси поворота, установлены два эластичных защелкивающихся крючка. При повороте фильтрующего элемента защелкивающиеся крючки зацепляются с соответствующими элементами защелок, расположенными на боковой стороне корпуса фильтра.
Задачей данного изобретения является усовершенствование устройства воздушного фильтра указанного выше типа, в котором фильтрующий элемент легко устанавливается в заранее заданное монтажное положение в корпусе фильтра, а также усовершенствование фильтрующего элемента для установки в соответствующий воздушный фильтр.
Данная задача решается созданием воздушного фильтра с признаками по пункту 1 формулы изобретения и фильтрующего элемента с признаками по пункту 5 формулы изобретения. Предпочтительные формы осуществления изобретения с целесообразными усовершенствованиями представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Согласно изобретению воздушный фильтр, далее также именуемый «корпусом воздушного фильтра» или «корпусом», для автомобиля содержит корпус с полостью для размещения фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент имеет раму, которая окружает фильтрующий материал по крайней мере в некоторых областях, при чем рама включает две противоположные боковые стенки, а также противоположные поперечные стенки, соединяющие боковые стенки. Из каждой боковой стенки возле той же поперечной стенки торчит первый выступ.
Корпус, так же, как и рама фильтрующего элемента, имеет две противоположные боковые стенки корпуса. Обе боковые стенки корпуса имеют по меньшей мере по одному пазу, в который первый выступ соответствующей боковой стенки фильтрующего элемента вставляется в предназначенную для него первую концевую область паза вдоль первого направления.
Согласно изобретению, на каждой из боковых стенок фильтрующего элемента находится второй выступ рядом с другой из двух поперечных стенок, а каждая боковая стенка корпуса имеет вторую концевую область паза, (в направлении, противоположном первому направлению) в которую вставляются соответствующие вторые выступы, таким образом фильтрующий элемент занимает свое рабочее положение в полости корпуса. При этом боковые стенки упруго деформируются таким образом, что расстояние между двумя выступами, расположенными на одной и той же боковой стенке, уменьшается, благодаря чему при установке вторые выступы по направляющим планкам входят во вторую концевую область.
После того, как первые выступы достигнут своих концевых областей паза в противоположных боковых стенках корпуса, фильтрующий элемент может поворачиваться в этом положении вокруг оси вращения, образованной установленными таким образом выступами.
После этого два оставшихся (вторых) выступа противоположных стенок корпуса вводят в отведенные им вторые концевые области паза, сжав боковые стенки фильтрующего элемента в направлении первых выступов, например, надавив на поперечную стенку фильтрующего элемента, которая находится ближе ко вторым, свободным выступам. Таким образом уменьшается расстояние между первым и вторым выступами, при этом выступы проходят вдоль направляющих кромок паза со стороны корпуса. В итоге фильтрующий элемент поднимается в плоскость полости корпуса где вторые выступы занимают предназначенные им концевые области паза благодаря тому, что боковые стенки восстанавливаются в свое недеформированное исходное состояние. Тогда фильтрующий элемент надежно фиксируется в установочном положении. Описанное устройство воздушного фильтра и соответствующего фильтрующего элемента обеспечивают простую и надежную установку фильтрующего элемента благодаря регулируемым и последовательным движениям. Кроме того, предлагаемая конструкция воздушного фильтра и фильтрующего элемента устраняет необходимость в стопорных механизмах на передней части фильтрующего элемента, тем самым экономится установочное пространство.
В концевых областях паза выступы на боковых стенках фильтрующего элемента фиксируются в конечном положении для предотвращения непреднамеренного перемещения или выпадения из паза, поскольку для извлечения или демонтажа фильтрующего элемента его необходимо снова деформировать. Для извлечения фильтрующего элемента из корпуса нужно вытащить соответствующий выступ из конечного положения вдоль паза или перпендикулярно ему, в направлении центральной оси фильтрующего элемента, например, путем ручного захвата фильтрующего материала, соединенного со стенками фильтрующего элемента, с деформацией соответствующей боковой стенки. Без деформации боковой стенки невозможно вытащить выступы из паза. Следовательно, когда выступы находятся в конечном положении или в концевых областях паза, фильтрующий элемент надежно зафиксирован в полости корпуса.
Воздушный фильтр может быть выполнен, в частности, в виде воздушного фильтра системы кондиционирования или вентиляции автомобиля. Кроме того, воздушный фильтр можно использовать во впускном тракте двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, т.е. в качестве фильтра для воздуха, всасываемого двигателем внутреннего сгорания.
Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один паз соответствующей боковой стенки корпуса имел направляющую, вдоль которой первый выступ соответствующей боковой стенки фильтрующего элемента вводится в первую концевую область паза при установке фильтрующего элемента в полость, причем направляющая проходит вдоль нижнего края соответствующей боковой стенки корпуса.
Пазы, снабженные с обеих сторон внизу направляющей обеспечивают удобную и надежную установку фильтрующего элемента в корпус воздушного фильтра. С помощью пазов, в которых имеются направляющие для выступов как вверх, так и вниз, первые выступы можно установить в соответствующие концевые области паза даже при плохой видимости.
В качестве варианта допускается наличие в первой и второй стенках корпуса по два паза, которые имеют направляющие планки, расположенные напротив друг друга и проходящие наклонно друг к другу между выступами, расположенными на боковой стенке фильтрующего элемента.
В этом варианте осуществления для установки фильтрующего элемента два противоположных выступа фильтрующего элемента в произвольном порядке сначала вставляются в предназначенные для них пазы или концевые области пазов, при этом снова появляется ось поворота, параллельная соответствующей поперечной стороне, так что фильтрующий элемент фиксируется на другой, свободной поперечной стороне. Затем два оставшихся боковых выступа продвигаются вдоль направляющих кромок паза в направлении уже вставленных выступов, и путем подъема перемещаются в соответствующие концевые области пазов. Таким образом фильтрующий элемент занимает свое рабочее положение. Однако фильтрующий элемент также можно вставить просто вертикально снизу вверх в полость корпуса. Таким образом, монтаж фильтрующего элемента является простой операцией вставки фильтрующего элемента в корпус.
Предпочтительно, чтобы концевые области пазов стенки корпуса непосредственно примыкали к соответствующим направляющим кромкам, причем концевые области пазов расходятся в разных направлениях.
Непосредственная близость концевых областей к направляющим кромкам обеспечивает простоту монтажа и демонтажа фильтрующего элемента, поскольку для этого необходимо лишь сравнительно небольшое сжатие боковых стенок, чтобы уменьшить расстояние между выступами, расположенными в концевых областях пазов. Благодаря тому, что концевые области пазов направлены в разные стороны, выступы, которые снова расходятся после сжатия боковых стенок, сами занимают предназначенное положение и удерживают фильтрующий элемент в рабочем положении.
Согласно изобретению, фильтрующий элемент для описанного выше воздушного фильтра автомобиля включает в себя раму, которая окружает фильтрующий материал фильтрующего элемента, по меньшей мере, на отдельных участках, причем рама имеет первую боковую стенку и, напротив нее, вторую боковую стенку, а также первую и, напротив нее, вторую поперечные стенки, соединяющие боковые стенки. Как на первой, так и на второй боковой стенке расположены по два выступа для удержания фильтрующего элемента, который вставляется в полость корпуса воздушного фильтра, в концевые области пазов соответствующих боковых стенок корпуса, т.е. в каждом случае той стенки, которая прилегает к боковой стенке фильтрующего элемента. Два выступа находятся на соответствующей боковой стенки.
Согласно изобретению, расстояние между двумя выступами, расположенными на боковой стенке, в недеформированном состоянии боковых стенок соответствует расстоянию между предназначенными для них концевыми областями паза в соответствующей боковой стенке корпуса. При этом боковые стенки выполнены с возможностью упругой деформации, так что расстояние между двумя выступами, расположенными на боковой стенке, может уменьшаться за счет упругой деформации соответствующей боковой стенки.
Такой фильтрующий элемент легко и надежно устанавливается в заранее определенное монтажное положение: сначала два выступа противоположных боковых стенок вставляются в соответствующие им концевые области паза со стороны корпуса, образованные в противоположных боковых стенках корпуса воздушного фильтра, тем самым образуется ось поворота, параллельная ближайшей поперечной стенке фильтрующего элемента. После этого два оставшихся выступа противоположных стенок вводят вдоль направляющих кромок со стороны корпуса в отведенные им вторые концевые области паза, при этом боковые стенки фильтрующего элемента сжимают, надавив на поперечную стенку фильтрующего элемента ближе ко вторым выступам в направлении первых выступов, причем расстояние между выступами уменьшается. Фильтрующий элемент фиксируется в установочном положении за счет того, что боковые стенки возвращаются в недеформированное исходное состояние, в результате чего вторые выступы занимают предназначенные им концевые области паза.
Благодаря простоте конструкции фильтрующий элемент недорог и прост в изготовлении. На двух боковых стенках фильтрующего элемента предусмотрены четыре одинаковых выступа, которые крепятся на нетканом материале боковых стенок, например, с помощью ультразвуковой сварки.
Расстояние между выступами, расположенными на боковой стенке, когда эта стенка находится в недеформированном состоянии, намного больше, чем расстояние одного из выступов до края боковой стенки, который находится рядом с этим выступом.
Таким образом, два выступа, расположенные на одной боковой стенке, расположены в разных концах этой боковой стенки. Первый из выступов соответственно находится вблизи первого края боковой стенки, а второй из выступов - вблизи второго края боковой стенки, причем края боковой стенки расположены друг напротив друга в одной плоскости с выступами. Благодаря тому, что выступы расположены на краях стенки и максимально далеко друг от друга, расстояние между двумя выступами, расположенными на одной и той же боковой стенке, легко уменьшить за счет деформации боковой стенки.
Предпочтительно, чтобы первый из двух выступов, расположенных на одной боковой стенке, имел больший наружный размер, чем второй выступ. Использование выступов с различными внешними размерами обеспечивает правильное положение при установке фильтрующего элемента при условии, что концевые участки пазов со стороны корпуса выполнены соответствующим образом. Так как только выступ с определенными внешними размерами вставляется в соответствующий паз. Таким образом, фильтрующий элемент легко устанавливается в корпус воздушного фильтра в правильном положении.
В частности, выступы могут быть выполнены в виде штифтов. Такие выступы, например, в форме круговых цилиндров, имеют низкий коэффициент трения при перемещении по пазу со стороны корпуса. Кроме того, штифты можно изготовить разного диаметра.
Предусмотрено, что первый из двух выступов, расположенных на боковой стенке, находится ближе к нижнему краю боковой стенки, чем второй из двух выступов этой боковой стенки. Два выступа, расположенные на одной боковой стенке, могут находиться на разном расстоянии от нижнего края боковой стенки по вертикали. Высота боковой стенки параллельна направлению, в котором воздух проходит через фильтрующий материал во время работы фильтрующего элемента. Расположение выступов на разном расстоянии от нижнего края позволяет добиться того, что фильтрующий элемент вставляется в полость корпуса воздушного фильтра только в определенном положении. Это также обеспечивает надежность монтажа фильтрующего элемента.
Также предусматривается, что боковые стенки с выступами имеют меньшую жесткость, чем поперечные стенки, соединяющие боковые стенки рамы. Если боковые стенки, снабженные выступами, имеют меньшую жесткость, чем другие стенки, то боковые стенки с выступами легко подвергаются упругой деформации. Напротив, стены с большей жесткостью обеспечивают стабильность рамы. Различную жесткость стен можно обеспечить, изготовив боковые стенки меньшей толщины.
Преимущества и предпочтительные конструкции, описанные для фильтрующего элемента согласно изобретению, также применимы к устройству воздушного фильтра согласно изобретению, и наоборот.
Другие преимущества, особенности и детали изобретения будут очевидны из следующего описания предпочтительных вариантов осуществления и из чертежей. Признаки и сочетания признаков, упомянутые выше в описании, а также признаки и сочетания признаков, упомянутые ниже в описании фигур и/или показанные отдельно на фигурах, могут быть использованы не только в сочетании, указанном в каждом случае, но и в других сочетаниях или по отдельности, в пределах объема изобретения.
Изобретение поясняется с помощью фигур чертежей:
Фиг. 1 фильтрующий элемент воздушного фильтра автомобиля в перспективе;
Фиг. 2 корпус воздушного фильтра, в который устанавливается фильтрующий элемент в соответствии с фиг. 1, в перспективе;
Фиг. 3 первый этап установки фильтрующего элемента, показанного на фиг. 1, в корпус, показанный на фиг. 2;
Фиг. 4 второй этап установки фильтрующего элемента согласно фиг. 1 в корпус согласно фиг. 2;
Фиг. 5 третий этап установки фильтрующего элемента согласно фиг. 1 в корпус согласно фиг. 2;
Фиг. 6 разрез корпуса согласно фиг. 2 с фильтрующим элементом согласно фиг. 1, установленным в монтажном положении;
Фиг. 7 вариант фильтрующего элемента согласно фиг. 1;
Фиг. 8 вариант корпуса согласно фиг. 2;
Фиг. 9 первый этап вставки фильтрующего элемента согласно фиг. 7 в корпус согласно фиг. 8;
Фиг. 10 второй этап вставки фильтрующего элемента согласно фиг. 7 в корпус согласно фиг. 8;
Фиг. 11 фильтрующий элемент согласно фиг. 7 занимает свое установочное положение в корпус согласно фиг. 8.
На фигурах чертежей идентичные или функционально идентичные элементы обозначены одинаковыми символами ссылок.
На фиг. 1 показан фильтрующий элемент 10 воздушного фильтра автомобиля в схематичном перспективном виде. Воздушный фильтр включает корпус 12, который схематично в перспективе показан на фиг. 2. Корпус 12 соответственно содержит полость 14, в которую устанавливается фильтрующий элемент 10.
В варианте осуществления фильтрующего элемента 10, показанном на фиг. 1, фильтрующий элемент 10 имеет раму 16, которая полностью окружает фильтрующий материал 18. Другими словами, фильтрующий материал 18, в частности, выполненный в виде фильтрующей ткани, через который проходит воздух, подлежащий фильтрации во время работы воздушного фильтра, закреплен внутри рамы 16. Если, как в данном примере, фильтрующий элемент 10 выполнен в виде складчатого фильтра, то фильтрующий материал 18 имеет складчатую структуру с некотором количеством складок.
В настоящем варианте осуществления изобретения рама 16 включает первую боковую стенку 20 и вторую боковую стенку 22, которая расположена напротив первой боковой стенки 20 в поперечном направлении по отношению к фильтрующему элементу 10. Поперечное направление показано на фиг. 1 двойной стрелкой 24. На боковых стенках 20, 22 расположено по два выступа, которые в показанном на фиг. 1 варианте фильтрующего элемента 10 выполнены в виде фиксаторов 26, 28, 30.
На фиг. 1 четко виден первый фиксатор 26, который расположен на первой боковой стенке 20, и второй фиксатор 28, который также расположен на первой боковой стенке 20. Два фиксатора 26, 28 отходят от первой боковой стенки 20 параллельно поперечному направлению, которое на фиг. 1 показано двойной стрелкой 24. Из двух одинаково выполненных и одинаково расположенных фиксаторов, которые находятся на поперечно противоположной второй боковой стенке 22, на фиг. 1 виден только первый фиксатор 30.
Фиксаторы 26, 28, 30 можно приклеить к боковым стенкам 20, 22 или соединить другим неразъемным способом, например, с помощью сварки, в частности, ультразвуковой сварки. Кроме того, фиксаторы 26, 28, 30 можно изготовить в виде единой детали с боковой стенкой 20, 22.
В варианте фильтрующего элемента 10, показанном на фиг. 1, первый фиксатор 26 имеет больший диаметр, чем второй фиксатор 28. То же самое относится и к двум фиксаторам, расположенным на второй боковой стенке 22, из которых на фиг. 1 показан только первый фиксатор 30 с большим диаметром.
Рама 16 в данном случае также включает две дополнительные стенки 32, 34, которые тянутся в поперечном направлении и соединяют первую боковую стенку 20 и вторую боковую стенку 22 друг с другом.
Как видно из фиг. 1, фиксаторы 26, 28, выполненные на боковых стенках 20, 22, расположены по краям боковых стенок 20, 22. Другими словами, первый выступ или первый фиксатор 26 находится вблизи первого ребра 36 первой боковой стенки 20, а второй выступ или второй фиксатор 28 находится вблизи второго ребра 38 боковой стенки 20, причем в данном случае ребра 36, 38 образованы угловыми областями рамы 16, расположенными напротив друг друга. Угловые области или ребра 36, 38 образованы соединением боковой стенки 20, 22 с соответствующей поперечной стенкой 32, 34.
В связи с этим расстояние фиксатора 26, 28 от ребра 36, 38, находящегося вблизи фиксатора 26, 28, или от соответствующей поперечной стенки 32, 34 во много раз меньше, чем расстояние 40, на котором оба фиксатора 26, 28 находятся друг от друга. Другими словами, расстояние 40 во много раз больше, чем расстояние фиксатора 26, 28 от ребра 36, 38, расположенного рядом с этим фиксатором 26, 28.
Кроме того, в варианте выполнения фильтрующего элемента 10, показанном на фиг. 1, первый фиксатор 26 находится ближе к нижнему краю 41 первой боковой стенки 20, чем второй фиксатор 28. То же относится к фиксаторам, расположенным на второй боковой стенке 22. Когда фильтрующий элемент 10 установлен в корпусе 12 воздушного фильтра, нижний край 41 первой боковой стенки 20 обращен к области 42 корпуса 12, в сторону которой открыта полость 14 (ср. фиг. 2).
Согласно фиг. 2, корпус 12 имеет первую стенку корпуса, точнее, боковую стенку корпуса 44, к которой примыкает первая боковая стенка 20, когда фильтрующий элемент 10 размещен в полости 14 корпуса 12. В частности, первая боковая стенка 20 или, возможно, уплотнительный элемент, расположенный на первой боковой стенке 20, прилегает к внутренней стороне первой боковой стенки 44 корпуса, когда фильтрующий элемент 10 установлен в корпусе 12.
Кроме того, корпус 12 имеет вторую стенку корпуса, или точную боковую стенку корпуса 46, которая находится напротив первой стенки 44 корпуса 12 в поперечном направлении. На фиг. 2 это поперечное направление показано двойной стрелкой 48, которая параллельна двойной стрелке 24 на фиг. 1.
В первой стенке корпуса 44 образован первый паз 50, на фиг. 2 виден только его верхний контур. Однако паз 50 имеет такую же форму, как и второй паз 52, который выполнен в противоположной второй стенке 46 корпуса 12. На виде сверху внутренней части стенки корпуса 46 показано, что паз 52 выполнен в виде выемки в закрытой стенке, нижний край 60 которой можно видеть на рисунке.
На фиг. 3 контуры показаны более четко, так как здесь стенка корпуса 44, закрытая снаружи, показана в разрезе так, что хорошо различимы контуры паза 50 в виде направляющей планки 58 и концевой области паза 54, рельефно выполненные в стенке корпуса 44.
Длина первого паза 50 практически равна длине боковой стенки 44 корпуса. Противоположные концевые области 54, 72 паза (ср. фиг. 2) предназначены для введения двух фиксаторов 26, 28, расположенных на первой боковой стенке 20 фильтрующего элемента 10. Аналогичным образом, второй паз 52 предназначен для вставки фиксаторов, расположенных на второй боковой стенке 22, в концевые области 56, 74, при этом на фиг.1 виден только больший фиксатор 30.
На фиг. 3 видно, что при установке фильтрующего элемента 10 в корпус 12 сначала вставляются большие выступы или фиксаторы 26, 30 в соответствующие концевые области 54, 56 пазов 50, 52. При установке первый фиксатор 26, 30 (в данном случае, но не обязательно, с большим диаметром, чем второй фиксатор 28) перемещается по направляющей 58, 62 соответствующего паза 50, 52. Верхний край паза 50, 52, проходящий параллельно направляющей 58, 62, образует планку, по которой перемещаются фиксаторы 26, 30.
В связи с этим на фиг. 2 видно, что направляющая 58 проходит вдоль нижнего края 60 первой стенки корпуса 44, показанной в разрезе на фиг. 3. Таким же образом фиксатор 30 большего диаметра на второй боковой стенке 22 опирается на направляющую 62 второго паза 52 (ср. фиг. 3). Стрелка 64 на фиг. 3 показывает направление, в котором два фиксатора 26, 30 вставляются в соответствующие концевые области 54, 56 пазов 50, 52.
Ввод фиксаторов 26, 30 в направляющие участки пазов 50, 52, который необходим в начале монтажа фильтрующего элемента, а также дальнейшее введение фиксаторов 26, 30 вдоль направляющих 58, 62 в концевые области 54, 56 можно выполнить даже в том случае, если нижняя сторона корпуса 12 с полостью 14 не видна или видна плохо.
Согласно изображению на фиг. 4 фиксаторы 26, 30, в данном случае большего размера, заняли свое конечное положение в концевых областях 54, 56 пазов 50, 52. Другими словами, фиксаторы 26, 30 нельзя протолкнуть дальше в концевые области 54, 56. Как только человек, осуществляющий монтаж фильтрующего элемента 10, определяет, что конечное положение достигнуто, фильтрующий элемент 10 поднимается вверх, как показано на рисунке, в корпус 12 или в полость 14. В этом случае фильтрующий элемент 10 поворачивается, например, у передней поперечной стенке 34 (ср. фиг. 1), вокруг проходящей параллельно задней поперечной стенке 32 оси поворота, которая проходит через фиксаторы 26, 30 большего диаметра.
Поворот вокруг оси показан на фиг. 5 стрелкой 66. Как видно из фиг. 5, в результате поворота фильтрующего элемента 10 в корпусе 12 второй фиксатор 28 входит в контакт с идущей под углом направляющей кромкой 68 первого паза 50, расположенного в первой стенке 44 корпуса (см. фиг. 2).
Таким же образом второй паз 52, расположенный на противоположной, второй стенке корпуса 46, имеет такую же идущую под наклоном направляющую кромку 70 (ср. фиг. 2). Небольшой фиксатор (не показан), расположенный на второй боковой стенке 22 и выступающий наружу от этой второй боковой стенки 22 рамы 16 параллельно поперечному направлению, входит в контакт с направляющей планкой 70.
Дальнейшее проталкивание внутрь и вверх второго фиксатора 28 вдоль направляющей кромки 68, выполненной в виде уклона, например, путем давления на переднюю поперечную стенку 34, приводит к упругой деформации боковой стенки 20 рамы 16. При этом уменьшается расстояние 40 между фиксаторами 26, 28. Таким же образом деформируется противоположная вторая стенка 22. Соответственно, расстояние между двумя фиксаторами, расположенными на второй стенке корпуса 22, также уменьшается.
Сжатая таким образом рама 16, на которой закреплен фильтрующий материал 18, снова разжимается после достижения точки избыточного давления, т.е. после достижения наиболее выступающего внутрь (т.е. в направлении центра соответствующей боковой стенки) участка направляющей планки 68, 70, когда она достигает концевых областей 72, 74 пазов. Другими словами, фильтрующий элемент 10 снова принимает показанное на фиг. 1 первоначальное состояние, в котором боковые стенки 20, 22 не деформированы. Следовательно, как видно на фиг. 6, второй фиксатор 28 входит во вторую концевую область 72 первого паза 50, расположенного на первой стенке корпуса 44.
Вторую концевую область 72 первого паза 50 можно узнать на фиг. 2 по ее контуру. Второй паз 52, расположенный на второй стенке корпуса 46, имеет соответствующую вторую концевую область 74. Когда фильтрующий элемент занимает свое рабочее положение, фиксаторы 28 устанавливаются в концевых областях 72, 74 паза, таким образом предотвращается выскальзывание фильтрующего элемента из пазов 50, 52.
Это также хорошо видно на фиг. 6 из иллюстрации разреза фильтрующего элемента 10, установленного в воздушном фильтре, где показан фиксатор 28, расположенный на первой боковой стенке 20.
В установочном или рабочем положении фильтрующего элемента 10 в полости 14 корпуса 12 четыре фиксатора 26, 28, 30 закреплены в соответствующих концевых положениях 54, 56, 72, 74 пазов двух боковых стенок 44, 46 корпуса (не показаны на фиг. 6). Из этого положения фильтрующий элемент 10 можно извлечь из корпуса только путем упругой деформации боковых стенок 20, 22. Захватив рукой фильтрующий материал 18, соединенный со стенками 20, 22, 32, 34 фильтрующего элемента 10, и сжав фильтрующий элемент 10, можно вытащить фиксаторы из концевой области 72, 74 паза 50, 52 вдоль наклонной направляющей кромки 68, 70, как показано на фиг. 5 для фиксатора 28, или можно вытащить фиксаторы из концевых областей 54, 56, 72, 74, потянув фильтрующий материал 18 перпендикулярно расположению пазов 50, 52.
Соответственно, фильтрующий элемент 10 можно извлечь, сначала вытащив фиксатор 28 из соответствующей концевой области 72, 74, а затем повернув вниз фильтрующий элемент 10. При повороте фильтрующего элемента 10 фиксатор 28 прижимается к направляющей планке 68, 70 пока фильтрующий элемент 10 не займет показанное на фиг. 5 положение. Затем оба (в данном случае большего размера) фиксатора 26, 28 извлекаются из концевых областей 54, 56 пазов 50, 52 в направлении, противоположном тому, которое указано стрелкой 64 на фиг. 3.
На фиг. 7 показан в перспективе вариант фильтрующего элемента 10, который можно установить в варианте корпуса 12, показанного в перспективе на фиг. 8. Здесь корпус 12 также имеет полость 14 для расположения фильтрующего элемента 10. И также в фильтрующем элементе 10, показанном на фиг. 7, на первой боковой стенке 20 расположены два выступа, направленные наружу параллельно поперечному направлению, в виде первого фиксатора 76 и второго фиксатора 78. Поперечное направление показано двойной стрелкой 24.
Как и первая боковая стенка 20, вторая боковая стенка 22 рамы 16, которая находится напротив первой боковой стенки 20 в поперечном направлении, имеет два фиксатора (не показаны), которые также выступают наружу из второй боковой стенки 22 параллельно поперечному направлению.
Также в варианте фильтрующего элемента 10, показанном на фиг. 7, расстояние 40 между фиксаторами 76, 78 можно уменьшить за счет деформации боковой стенки 20. Это относится и к расстоянию между фиксаторами, расположенными на второй боковой стенке 22. Также в этом варианте фиксаторы 76, 78 можно приклеить или приварить к соответствующей боковой стенке 20, 22, в частности, соединить ультразвуковой сваркой, или изготовить в виде одной детали с соответствующей боковой стенкой 20, 22.
В варианте фильтрующего элемента 10, показанном на фиг. 7, фиксаторы 76, 78 имеют одинаковые внешние размеры или одинаковые диаметры, при этом при соответствующей конструкции концевых областей 98, 100 пазов для фиксаторов 76, 78 можно выполнить фиксаторы 76, 78 с разными размерами. Возможен также обратный вариант: в формах осуществления, показанных на фиг. 1-6, фиксаторы 26, 28, 30 можно изготовить одинакового размера с подходящими концевыми областями 52, 54, 72, 74 пазов.
В варианте осуществления корпуса 12, показанного на фиг. 8, противоположные боковые стенки корпуса 44, 46 имеют по два коротких паза 80, 82, 84, 86, которые образованы в соответствующей стенке корпуса 44, 46 и имеют рельефную форму. На виде в перспективе на фиг. 8 видны только внешние контуры обоих пазов 80, 82, выполненных в первой стенке корпуса 44. Однако пазы 80, 82 имеют ту же форму, что и пазы 84, 86, расположенные на второй стене корпуса 46.
Согласно фиг. 9, установка фильтрующего элемента 10 в полость 14 корпуса 12 выполняется по существу так же, как для варианта осуществления на фиг. 1-6, при котором сначала два фиксатора 76 или 78, находящиеся на противоположных боковых стенках 20, 22, вставляются в концевые области 98, 106 или 100, 108 пазов, образуя ось поворота, а затем два других фиксатора 78 или 76, вставляются в соответствующие концевые области 100, 108 или 98, 106 пазов, как описано выше.
С другой стороны, вариант осуществления, показанный на фиг. 9-11, также позволяет вставлять фильтрующий элемент 10 вертикально снизу вверх в полость 14, при этом четыре фиксатора 76, 78 на фильтрующем элементе 10 одновременно вставляются в соответствующие концевые области пазов 98, 100, 106, 108. Движение вставки перпендикулярно плоскости, заданной расстоянием 40 между фиксаторами 76, 78 и поперечным направлением, показанным двойной стрелкой 24 на фиг.7. На фиг. 9 стрелкой 88 показано направление вставки. Такая установка фильтрующего элемента 10 в корпус 12 легко выполняется, при этом нижняя сторона корпуса 12, т.е. сторона полости 14, обращенная к внешней среде 42, необязательно должна быть видна, поскольку благодаря направляющим интуитивно понятно, как ввести фиксаторы 76, 78 в пазы 80, 82, 84, 86, при этом все четыре паза 80, 82, 84, 86 направлены вниз в боковой стенке корпуса 44, 46 и открыты для введения фиксаторов 76, 78, так что правильная установка фильтрующего элемента 10 дает тактильную обратную связь.
Согласно фиг. 10, при такой вставке фильтрующего элемента 10 в корпус 12 два фиксатора 76, 78 соприкасаются с направляющими кромками 90, 92, выполненными в виде уклонов пазов 80, 82, предусмотренных для фиксаторов 76, 78. На фиг. 8 виден только контур направляющей кромки 90 первого паза 80, так как стенка корпуса 44 показана не в разрезе, при этом она закрыта снаружи, так же как и направляющая кромка 92 второго паза 82, расположенного на первой боковой стенке 44 корпуса.
На фиг. 10 на частичном виде в разрезе пазов 80, 82 особенно хорошо видно, что две направляющие кромки 90, 92 направлены под углом друг к другу. Соответственно, расстояние между двумя направляющими кромками 90, 92 больше в области нижнего края 60 первой стенки корпуса 44 (ср. фиг. 8), чем расстояние между кромками на большем отдалении от нижнего края 60. Такое наклонное расположение двух направляющих кромок 90, 92 относительно друг друга приводит к тому, что при вставке фильтрующего элемента 10 в полость 14 путем проталкивания вверх, боковая стенка 20 упруго деформируется. При этом расстояние 40 между фиксаторами 76, 78 уменьшается.
Аналогичным образом, два паза 84, 86 во второй стенке корпуса 46 имеют направляющие кромки 94, 96, выполненные в виде уклонов (ср. фиг. 8). Направляющая кромка 94 первого паза 84 также расположена под углом, как и направляющая кромка 96 второго паза 86. Наклонное расположение двух направляющих кромок 94, 96 относительно друг друга приводит к тому, что выступы или фиксаторы (не показаны), расположенные на второй боковой стенке 22 рамы 16, перемещаются навстречу друг другу при продвижении фильтрующего элемента 10 в полость 14, при этом происходит упругая деформация второй боковой стенки 22.
Из фиг. 11 видно, что после сдавливания двух противоположных боковых стенок 20, 22 рама 16 возвращается к своей форме или к исходному состояния, показанному на фиг. 7. При этом после упругой деформации соответствующей боковой стенки 20, 22 первый фиксатор 76 входит в концевую область 98 первого паза 80 (ср. фиг. 9), находящегося в первой стенке корпуса 44.
Таким же образом второй фиксатор 78 входит в концевую область 100 второго паза 82, который также расположена в первой стене корпуса 44 (см. фиг. 9). Очевидно, что концевые области 98, 100 пазов расположены в противоположных направлениях. Перемещение фиксаторов 76, 78, расположенных на одной боковой стенке 20, в концевые области 98, 100 показано на фиг. 11 стрелками 102, 104.
Точно так же концевая область 106 первого паза 84, расположенного во второй стенке корпуса 46, и концевая область 100 второго паза 86, расположенного во второй стенке 46, вытянуты в противоположных направлениях (ср. фиг. 8).
Благодаря тому, что фиксаторы (не показаны), расположенные на второй боковой стенке 22, также входят в концевые области 106, 108, фильтрующий элемент 10 надежно закрепляется в заранее определенном установочном положении в полости 14 корпуса 12.
Как в варианте воздушного фильтра, описанном со ссылкой на фиг. 1-6, так и в варианте, описанном со ссылкой на фиг. 7-11, эластичность рамы фильтра 16, в частности противоположных боковых стенок 20, 22, используется для перемещения выступов, в частности фиксаторов 26, 28, 30, 76, 78, в соответствующие конечные положения 72, 74, 98, 100, 106, 108 пазов.
В варианте, поясняемом со ссылкой на фиг. 1-6, фильтрующий элемент 10 сначала проталкивается наклонно назад вдоль пазов 50, 52 до достижения конечного положения и затем вставляется в корпус 12, после чего надежно закрепляется в полости 14.
С другой стороны, в варианте, описанном со ссылкой на фиг. 7-11, также допускается, чтобы фиксаторы 76, 78 фильтрующего элемента 10 вставлялись в соответствующие пазы 80, 82, 84, 86 снизу. После повторного расширения боковых стенок 20, 22 фильтрующего элемента 10 фиксаторы 76, 78 занимают конечное положение в соответствующих концевых областях 98, 100, 106, 108.
После этого фильтрующий элемент 10 готов к эксплуатации в своем рабочем положении в полости 14 корпуса 12.