СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ КРЫШКИ ВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРА АВТОМОБИЛЯ К КОРПУСУ ФИЛЬТРА И ФИЛЬТРУЮЩЕМУ ЭЛЕМЕНТУ, А ТАКЖЕ СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2021 года по МПК B01D46/10 B60H3/06 

Изобретение касается соединительного устройства для фиксации крышки воздушного фильтра автомобиля к корпусу фильтра и к сменному, расположенному в корпусе фильтра фильтрующему элементу, который вставляется в корпус фильтра через вставное отверстие, причем вставное отверстие закрывается крышкой, и к фильтрующему элементу прикреплен удерживающий элемент, который закрепляется в углублении корпуса фильтра с помощью контактной поверхности, которая служит для контактирования с выступающим из крышки стопорным элементом. Кроме того, изобретение касается фильтрующего элемента с удерживающим элементом.

В публикации DE 102005056004 А1 описано фильтрующее устройство системы кондиционирования воздуха автомобиля со сменным фильтрующим элементом, который включает рамку, причем рамка содержит складчатый фильтрующий материал. Фильтрующий материал соединен с крышкой, которая служит для закрытия вставного отверстия, когда сменный фильтрующий элемент вставляется в гнездо. Уплотнительный элемент для герметизации крышки напротив вставного отверстия выполнен в виде эластичной уплотнительной кромки, выступающей на стенку, ограничивающую гнездо.

В публикации DE 102015004645 А1 показан фильтрующий элемент для фильтрации газа и фильтрующее устройство с корпусом. На фильтрующем элементе расположен удерживающий элемент для фиксации в углублении корпуса принимающего фильтра, причем удерживающий элемент расположен на ручке для фиксации и передвижения фильтрующего элемента. Гнездо фильтрующего устройства, образованное корпусом фильтра для фильтрующего элемента, закрывается отдельной крышкой. Крышка имеет стержневой выступ на стороне, обращенной к фильтрующему элементу. При установленной крышке этот выступ выступает через выемку в рукоятке удерживающего элемента и соприкасается с краем выемки, при этом удерживающий элемент вдавливается в углубление корпуса фильтра.

Целью настоящего изобретения является создание соединительного устройства вышеуказанного типа, благодаря которому обеспечивается особо надежное уплотнение корпуса фильтра в вставном отверстии, которое закрывается крышкой, и надежная посадка крышки, а также подготовка фильтрующего элемента, который обеспечит производство такого соединительного устройства.

Эта задача решается с помощью соединительного устройства, охарактеризованного в пункте 1 формулы изобретения и с помощью фильтрующего элемента, охарактеризованного в пункте 2 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения указаны частные варианты осуществления изобретения.

Согласно изобретению, соединительное устройство для фиксации крышки к корпусу воздушного фильтра автомобиля и - одновременно - к фильтрующему элементу, при котором вставное отверстие, предусмотренное в корпусе фильтра для фильтрующего элемента, закрывается крышкой, состоит по меньшей мере из одного удерживающего элемента на фильтрующем элементе и стопорного элемента на крышке. Причем удерживающий элемент фиксируется в углублении корпуса фильтра с помощью контактной поверхности, обеспечивающей контактирование с выступающим из крышки стопорным элементом. Согласно изобретению, удерживающий элемент имеет геометрию фиксации, с помощью которой он фиксируется в углублении корпуса фильтра, выполненного в виде ниши фиксации, благодаря которой фильтрующий элемент фиксируется в положении фиксации на корпусе фильтра, а стопорный элемент образован в виде стержня с по меньшей мере одной стопорной планкой, выступающей из стержня на одном конце, и рукояткой для вращения стопорного элемента на другом конце. При этом стержень направляется через крышку так, чтобы крышка и фильтрующий элемент в положении фиксации могли быть прижаты друг к другу с помощью по меньшей мере одной стопорной планки и по меньшей мере одной контактной поверхности, образованной в виде рампы на удерживающем элементе, которые соприкасаются друг с другом в результате вращения стопорного элемента.

Устройство фильтрации воздуха может быть сконструировано, в частности, как воздушный фильтр системы кондиционирования воздуха или системы вентиляции автомобиля. Кроме того, устройство фильтрации воздуха может быть также предназначено для впускного тракта двигателя внутреннего сгорания автомобиля.

Благодаря соединительному устройству в соответствии с изобретением, вставное отверстие гнезда устройства для фильтрации воздуха - проще говоря, воздушного фильтра - может быть надежно закрыто и герметично защищено от воздействия окружающей среды. Одновременно крышка надежно крепится к корпусу фильтра - проще говоря, к корпусу. Рабочим положением называется состояние, при котором крышка, благодаря соединительному устройству, закрывает вставное отверстие и плотно прижимается к корпусу фильтра.

По меньшей мере один удерживающий элемент имеет геометрию фиксации, например, в виде фиксирующего язычка, который закрепляется в углублении корпуса фильтра, которое сконструировано в виде ниши фиксации, в результате чего фильтрующий элемент закрепляется в положении фиксации. В положении фиксации фильтрующий элемент устанавливается и фиксируется в корпусе таким образом, что крышка может быть зафиксирована и без необходимости удерживать фильтрующий элемент в нужном положении. Такая фиксация фильтрующего элемента в самовосстанавливающемся положении особенно важна, если фильтрующий элемент должен быть установлен монтажником "над головой", т.е. если фильтрующий элемент вставляется в гнездо в основном под действием силы тяжести или вертикально вверх. Положение фиксации фильтрующего элемента в корпусе является также монтажным положением, т.е. положением, в котором крышка может быть установлена со стопорным элементом. После закрепления в положении фиксации для окончательного закрепления или установки больше нет необходимости держать фильтрующий элемент вручную или с помощью любого другого вспомогательного устройства в гнезде устройства фильтрации воздуха. Это облегчает монтаж крышки.

Крышку можно также прикрепить к корпусу воздушного фильтра только для закрытия вставного отверстия гнезда, когда хотя бы один удерживающий элемент или фильтрующий элемент переместится в положение фиксации, в котором геометрия зажима рампы выровнена в правильном положении. Это надежно предотвращает ввод в эксплуатацию устройства фильтрации воздуха без встроенного фильтрующего элемента. Элементы соединяются между собой посредством крепления стопорного элемента внутри корпуса с помощью стопорной планки, которая направляется по рампе на удерживающем элементе; снаружи часть рукоятки образует опору на крышку, упираясь в рабочем положении на крышку непосредственно с ее нижней стороны, обращенной к крышке или опосредованно через промежуточную вставку.

Изобретение также включает в себя фильтрующий элемент с по меньшей мере одним удерживающим элементом соединительного устройства по пункту 1 формулы изобретения, причем по меньшей мере один удерживающий элемент удерживается на раме, которая окружает фильтрующий материал фильтрующего элемента, по крайней мере, местами.

Фильтрующий элемент в соответствии с изобретением имеет по меньшей мере один удерживающий элемент, как описано выше касательно соединительного устройства в соответствии с изобретением. В соответствии с изобретением контактная поверхность хотя бы на одном удерживающем элементе выполнена в виде хотя бы одной рампы, с помощью которой крышка, уплотняя вставное отверстие, вытягивается в рабочее положение с помощью стопорной планки, выступающей из стержня стопорного элемента, который направляется через крышку и может поворачиваться на рукоятке, при этом стопорная планка направляется вдоль рампы. Удерживающий элемент крепится к раме, которая хотя бы частично закрывает фильтрующий материал фильтрующего элемента.

Например, рама или обрамление могут быть выполнены в виде нескольких стенок, окружающих фильтрующий материал. Если фильтрующий элемент был вставлен вдоль направления вставки в гнездо корпуса фильтра, то в нише фиксации корпуса можно установить по меньшей мере один удерживающий элемент, который расположен на раме или на стенке фильтрующего элемента, с его геометрией фиксации в направлении перпендикулярном или поперечном направлению вставки фильтрующего элемента, при этом фильтрующий элемент находится в положении самофиксации. В положении фиксации удерживающий элемент - благодаря своей геометрии фиксации прижат к геометрии блокировки корпуса, образованной нишей фиксации - служит для фиксации стопорного элемента. С помощью стопорного элемента крышка может быть закреплена на корпусе фильтра для закрытия вставного отверстия гнезда, при этом, например, ручка стопорного элемента прямо или косвенно опирается на крышку в рабочем положении соединительного устройства.

При удачной конструкции фильтрующего элемента в соответствии с изобретением хотя бы одна рампа на удерживающем элементе выполнена в виде трехмерного выступа. Это позволяет направлять стопорную планку, которая изогнута вовнутрь, в направлении рукоятки стопорного элемента, или сужается в направлении рукоятки, по рампе или контактной поверхности удерживающего элемента, оформленной в виде соответствующей геометрии выступа, например, в виде сечения сферической или конической геометрии. Это означает, что стопорная планка в рабочем положении фиксируется на контактной поверхности не только в направлении тяговой силы, прилагаемой к крышке, но и фиксируется в дополнительном направлении, что обеспечивает особую надежность от вибраций.

Другая удачная конструкция предусматривает, что по крайней мере один удерживающий элемент имеет отверстие для прохода стопорного элемента, причем по меньшей мере одна рампа сформирована на задней стороне проходного отверстия. Такая конструкция позволяет деталям стопорного элемента - рукоятке, стержню и стопорной планке - и контактной поверхности удерживающего элемента лежать почти в одном направлении по отношению к силе, прилагаемой в положении крепления. Это обеспечивает особенно крутильно-стойкое соединение. Если удерживающий элемент сконструирован с двумя спиральными точечно-симметричными рампами за проходным отверстием в соединении с двумя стопорными планками, выступающими в противоположном направлении от стержня стопорного элемента, то детали стопорного элемента вместе с контактной поверхностью удерживающего элемента лежат в прямом направлении по отношению к силе. Это в значительной степени предотвращает опрокидывание стопорного элемента на крышке.

В соответствии с другой практичной конструкцией, по меньшей мере один удерживающий элемент в соединении с по меньшей мере одной рампой имеет упор для фиксации конечного положения стопорной планки. Это позволяет, по крайней мере, одной стопорной планке, сформированной на стопорном элементе, войти в контакт с упором путем вращения стержня стопорного элемента, при этом монтажнику предоставляется тактильная обратная связь относительно достижения определенного конечного положения крепления. Это обеспечивает затягивание крышки в рабочем положении с определенной тяговой силой, в зависимости от высоты рампы. Упор также предотвращает превышение допустимой частоты вращения стопорного элемента.

В другом удачном исполнении хотя бы один удерживающий элемент держится на раме с помощью гибкой соединительной перемычки. В этом случае по меньшей мере один удерживающий элемент может быть перемещен благодаря эластичной деформации соединительной перемычки как в положение фиксации в нише корпуса фильтра, так и наоборот из положения фиксации обратно в положение демонтажа. Благодаря гибкости соединительной перемычки, удерживающий элемент может надежно перемещаться вперед и назад между позициями. Перемычка может быть настолько гибкой, что расположенный на ней удерживающий элемент автоматически заходит в нишу фиксации после того, как фильтрующий элемент полностью вставлен в корпус фильтра.

В альтернативном или дополнительном исполнении рама фильтрующего элемента может иметь эластичную переднюю стенку, которая деформируется от расширенной формы к сжатой. При этом передняя стенка является частью рамы, которая при вставленном фильтрующем элементе обращена к вставному отверстию. Благодаря деформации передней стенки по меньшей мере один удерживающий элемент, который прикреплен, например, к боковой стенке фильтрующего элемента, можно удобно перемещать, даже если сам удерживающий элемент негибкий или жестко закреплен на раме. Это означает, что удерживающий элемент, а также его геометрия фиксации, или только удерживающий элемент, путем нажатия или вытягивания гибкой передней стенки может быть перемещен в положение фиксации и, наоборот, из положения фиксации обратно в положение демонтажа.

Еще одним преимуществом эластичной или деформируемой передней стенки фильтрующего элемента является то, что радиус, по которому во время фиксации или ослабления должна быть перемещена геометрия фиксации, очень большой по сравнению с конструкцией с гибкой перемычкой на раме, так как радиус здесь соответствует общей длине боковой стенки. Это делает кривую для фиксации или ослабления геометрии фиксации намного более плоской, чем в решении с более короткими перемычками. Это сопровождается упрощением конструктивных требований к производству ниши фиксации по бокам корпуса, геометрия блокировки которой затем должна иметь менее острый угол для обеспечения точной посадки между фиксирующим язычком и нишей фиксации, что имеет решающее значение для надежной посадки фильтрующего элемента в фиксирующем положении. Несмотря на то, что можно поместить перемычку в конце боковой стенки напротив вставного отверстия и таким образом получить большой радиус перемещения для удерживающего элемента или геометрии удержания, это отрицательно сказалось бы на стабильности устройства и усложнило бы конструкцию корпуса фильтра в другом месте.

В соответствии с предпочтительными усовершенствованиями предусмотрено, что фильтрующий элемент имеет хотя бы один элемент управления, причем нажатием на по меньшей мере один элемент управления можно переместить хотя бы один удерживающий элемент из положения фиксации в положение демонтажа. Например, элемент управления может быть выполнен в виде накладки или пластины со стороны фильтрующего элемента, обращенной к вставному отверстию; на накладку или пластину можно нажать пальцем так, чтобы удерживающий элемент или его геометрия фиксации могли быть легко выведены из положения фиксации. Элемент управления может, например, крепиться непосредственно к передней стенке фильтрующего элемента, а также к удерживающему элементу.

Для того, чтобы вынуть фильтрующий элемент из гнезда, необходимо сначала переместить хотя бы один удерживающий элемент в положение демонтажа против направления, в котором он двигался, чтобы достичь положения фиксации, но опять-таки в основном перпендикулярно или поперечно направлению вставки фильтрующего элемента. До тех пор, пока хотя бы один удерживающий элемент не будет перемещен в положение демонтажа, удаление фильтрующего элемента из гнезда также предотвращается. Если удерживающий элемент или его геометрия фиксации больше не соприкасается с геометрией блокировки или нишей фиксации по бокам корпуса фильтра, то фильтрующий элемент можно просто вынуть из гнезда воздушного фильтра.

И наоборот, может быть также предусмотрено, что при нажатии хотя бы на один элемент управления по меньшей мере один удерживающий элемент может быть перемещен в положение фиксации из промежуточного положения, которое принимает по меньшей мере один удерживающий элемент, когда фильтрующий элемент достигнет монтажного положения в гнезде. Например, для этого можно нажать на удерживающий элемент поперечно или перпендикулярно к направлению вставки фильтрующего элемента в направлении ниши фиксации. Соответственно, при удалении фильтрующего элемента из гнезда, по меньшей мере один удерживающий элемент прижимается в противоположном направлении, к фильтрующему элементу, на этот раз путем нажатия хотя бы на один элемент управления. Таким образом, по меньшей мере один элемент управления может служить накладкой для фиксации или ослабления для крепления фильтрующего элемента и его демонтажа.

Преимущества, описанные для соединительного устройства в соответствии с изобретением, относятся также к фильтрующему элементу в соответствии с изобретением и к его описанным конструкционным формам, и наоборот.

Дополнительные преимущества, особенности и детали изобретения можно найти в следующем описании предпочтительных образцов конструкции и в чертежах. Признаки и комбинации признаков, упомянутые выше в описании, а также признаки и комбинации признаков, упомянутые ниже в описании рисунков и/или только показанные на рисунках, могут использоваться не только в комбинации, указанной в каждом случае, но и в других комбинациях или сами по себе, не выходя за рамки изобретения.

На чертежах изображены:

Фиг. 1 перспективно фильтрующий элемент для воздушного фильтра системы кондиционирования автомобиля, причем гибкие удерживающие элементы расположены на боковых стенках рамы фильтрующего элемента;

Фиг. 2 одна из боковых стенок рамы с удерживающим элементом согласно фиг. 1 в увеличенном подробном виде;

Фиг. 3 дополнительный перспективный детальный вид удерживающего элемента согласно фиг. 2;

Фиг. 4 в перспективе корпус воздушного фильтра, благодаря которому обеспечивается приемное пространство (гнездо) для фильтрующего элемента согласно фиг. 1;

Фиг. 5 в перспективе две половины, из которых состоит корпус, показанный на фиг. 4;

Фиг. 6 в увеличенном детальном обзоре часть нижней половины корпуса;

Фиг. 7 крышка, закрывающая гнездо для фильтрующего элемента, как показано на фиг. 1 в первом ракурсе;

Фиг. 8 крышка согласно фиг. 7 в другом ракурсе;

Фиг. 9 первый шаг при вставке фильтрующего элемента согласно фиг. 1 в корпус фильтра согласно фиг. 4;

Фиг. 10 деформирование перемычки, с помощью которой удерживающий элемент прижимается к боковой стенке рамы, при дальнейшей вставке фильтрующего элемента в гнездо;

Фиг. 11 следующий шаг при вставке фильтрующего элемента, при котором фильтрующий элемент, помещенный в гнездо, достиг своего конечного положения по отношению к глубине вставки;

Фиг. 12 нажатие на защелкивающуюся накладку, расположенную на удерживающем элементе, благодаря чему удерживающий элемент перемещается в положение фиксации;

Фиг. 13 шаги при закреплении крышки согласно фиг. 7 на корпусе фильтра согласно фиг. 4, где фильтрующий элемент согласно фиг. 1 вставляется в корпус;

Фиг. 14 вариант фильтрующего элемента, в котором передняя стенка рамы должна быть эластично деформируемой, при этом по меньшей мере один удерживающий элемент соединен с несущим элементом, на котором расположены два упругих рычага;

Фиг. 15 фильтрующий элемент согласно фиг. 14 в области удерживающего элемента в увеличенном подробном виде;

Фиг. 16 дополнительный увеличенный детальный вид фильтрующего элемента согласно фиг. 14 в области удерживающего элемента;

Фиг. 17 другой перспективный вид удерживающего элемента согласно фиг. 16;

Фиг. 18 в разрезе обе половины корпуса воздушного фильтра, в который можно вставить фильтрующий элемент согласно фиг. 14;

Фиг. 19 разрез по линии XIX-XIX на фиг. 18;

Фиг. 20 шаги при установке фильтрующего элемента согласно фиг. 14 в корпус согласно фиг. 18 в боковой проекции;

Фиг. 21 в разрезе дополнительный вариант фильтрующего элемента с гибкой передней стенкой;

Фиг. 22 переход одного из удерживающих элементов фильтрующего элемента согласно фиг. 21 из положения фиксации путем деформации передней стенки;

Фиг. 23 в перспективном виде передвижение удерживающего элемента в положение демонтажа, в котором фильтрующий элемент согласно фиг. 21 может быть удален из гнезда корпуса согласно фиг. 18;

Фиг. 24 другой вид фильтрующего элемента согласно фиг. 21 с еще не деформированной передней стенкой;

Фиг. 25 сжатие фильтрующего элемента в области передней стенки и последующее перемещение удерживающих элементов в положение демонтажа;

Фиг. 26 в разрезе и в перспективе - другой вариант фильтрующего элемента, в котором удерживающий элемент крепится к нижнему концу в середине передней стенки;

Фиг. 27 разрез фильтрующего элемента согласно фиг. 26, видимый сверху под углом;

Фиг. 28 в боковой проекции стопорный элемент для этого варианта фильтрующего элемента, а также

Фиг. 29 в разрезе, частично разрезанный вид соединительного устройства с фильтрующим элементом согласно фиг. 26, стопорным элементом согласно фиг. 28 и крышкой корпуса фильтра.

На фиг. 1 показан перспективный вид фильтрующего элемента 10, каким образом он предназначен для установки в корпус 12 (см. фиг. 4) воздушного фильтра, например, в системе кондиционирования воздуха автомобиля. Фильтрующий материал 14 фильтрующего элемента 10 показан здесь в качестве примера складчатого фильтра. Фильтрующий материал 14 окружен по периметру рамой 16, которая состоит из передней стенки 18, примыкающих к ней боковых стенок 20, 22 и задней торцевой стенки 24.

Боковые стенки 20, 22 выдвигаются в направлении вставки 26, что иллюстрируется стрелкой на фиг. 1. В это направление вставки 26 можно вставить фильтрующий элемент 10 в гнездо 28, которое обеспечивается корпусом фильтра 12 (см. фиг. 4). Рассматривая, в частности, направление вставки 26, следует считать, что стенка, которая ближе к наблюдателю на фиг. 1 - это передняя стенка 18 фильтрующего элемента 10, а стенка, которая дальше от наблюдателя - это задняя стенка 24 фильтрующего элемента 10.

В варианте фильтрующего элемента 10 согласно фиг. 1 к соответствующей боковой стенке 20, 22 при помощи гибкой перемычки 30 присоединяется удерживающий элемент 32. Гибкая перемычка 30 простирается в основном вдоль соответствующей боковой стенки 20, 22 по направлению к передней стенке 18. Над перемычкой 30 на соответствующей боковой стенке 20, 22, а также на задней торцевой стенке 24 расположен уплотнительный элемент 34 в форме полосы. На фиг. 2 видно, что на удерживающем элементе 32 имеется проходное отверстие 36, в которое можно вставить стержень 38 со стопорными планками 40 (см. фиг. 8), расположенными на стержне 38.

Этот стержень 38 со стопорными планками 40 является частью стопорного устройства, с помощью которого на корпус фильтра 12 (см. фиг. 4) можно установить крышку 42 (см. фиг. 7 и фиг. 8). С помощью крышки 42 можно плотно закрыть вставное отверстие 44 гнезда 28 (см. фиг. 4). Обе стопорные планки 40 выступают вертикально из стержня 38. Соответственно, проходное отверстие 36 имеет геометрию, соответствующую поперечному сечению стержня 38 и стопорным планкам 40.

Из заднего вида удерживающего элемента 32, как показано на фиг. 3, видно, что на удерживающем элементе 32 для стопорных планок 40 образованы соответствующие упоры 46. Упоры 46 обеспечивают определенное рабочее положение. Для приведения стопорных планок 40 в соприкосновение с упорами 46 формируются стопорные элементы 48, которые поворачиваются на рукоятке 50, как показано на фиг. 7 в двойном исполнении. Показанные здесь рукоятки 50 имеют по два крыла.

Вращение рукоятки 50 стопорного элемента 48 вызывает вращение стержня 38, и вместе с ним вращаются стопорные планки 40 вокруг продольной оси стержня 38 вдоль рамп 52, которые образованы рядом с проходным отверстием 36 на задней стороне удерживающего элемента 32, благодаря чему стопорные планки 40 прикрепляются к стопорному элементу 32, а крылья рукоятки 50 прикрепляются с нижней стороны к крышке 42. Благодаря тому, что стопорные планки 40 прилегают к упорам 46, возникает тактильная обратная связь о том, что процесс блокировки завершен, или что стопорное устройство находится в определенном рабочем положении.

Тяговая сила, с которой крышка 42 притягивается к корпусу 12, может регулироваться по высоте рампы 52. Сила воздействия на крышку 42 может, но не обязательно должна прилагаться непосредственно рукояткой 50. Между крышкой 42 и рукояткой 50, окружая или охватывая стержень, может быть вставлена промежуточная вставка в форме диска или втулки, или аналогичная вставка для крепления к крышке 42.

Благодаря рампам 52 обеспечивается геометрия зажима для плотного контакта крышки 42 с корпусом фильтра 12. Геометрия зажима удерживающих элементов 32, которые могут подвергаться износу, заменяются вместе с фильтрующим элементом 10, т.е. вместе с запасной деталью.

Кроме того, со стороны крышки 42, обращенной к корпусу фильтра 12, расположено кольцевое уплотнение 54, также в виде ленты (см. фиг. 8). Кроме того, соответствующий удерживающий элемент 32 имеет геометрию фиксации 56, которая вместе с ним образует единое целое, в данном случае в виде фиксирующих язычков (см. фиг. 2).

На фиг. 4 показан корпус 12, который состоит из нижней половины корпуса или нижней части корпуса 58 и верхней половины корпуса или верхней части корпуса 60. На фиг. 5 отдельно показаны верхняя часть корпуса 60 и нижняя часть корпуса 58. Обе части корпуса 58, 60, в собранном состоянии образуют зоны приема 62 для удерживающих элементов 32. В этих зонах приема 62 через верхнюю часть корпуса 60 и нижнюю часть корпуса 58 предоставляются соответствующие ниши фиксации 64 или геометрия блокировки, которые служат для принятия или фиксации геометрии фиксации 56 или фиксирующих язычков (см. фиг. 2 и 3).

На фиг. 6 показан увеличенный вид ниши фиксации 64, образованной нижней частью корпуса 58. Ниши фиксации 64 служат опорой или барьером для соответствующей геометрии фиксации 56 или фиксирующих язычков по бокам фильтрующего элемента 10, которые удерживаются в положении фиксации фильтрующего элемента 10 перемычкообразным выступом ниши фиксации 64.

На фиг. 7 крышка 42 показана в первом перспективном виде. В области стопорных элементов 48 крышка 42 имеет выступы 66. Эти выступы 66 соответствуют полостям 68 или приемным пространствам (гнездам), которые образуются со стороны крышки 42, которая при установленной крышке 42 обращена к передней стенке 18 фильтрующего элемента 10. Управляющие накладки 70 выступают в эти полости 68 (см. фиг. 2), когда крышка 42 прикреплена к корпусу 12, а вставное отверстие 44 (см. фиг. 4) соответственно закрыто крышкой 42. С помощью этих управляющих накладок 70 удерживающие элементы 32 можно перемещать назад и вперед в поперечном направлении к направлению вставки 26, т.е. по сути перпендикулярно направлению вставки 26. Таким образом, управляющие накладки 70 используются для крепления и демонтажа фильтрующего элемента 10. Подробнее это описано на фиг. 9-12.

На фиг. 9 в разрезе показаны корпусная часть 60 и фильтрующий элемент 10. Сначала фильтрующий элемент 10 вставляется в корпус 12 в направлении вставки 26. Если клиновидные фиксирующие язычки или геометрия фиксации 56 соприкасаются с кромкой корпуса фильтра 12, то при дальнейшей вставке фильтрующего элемента 10 гибкая перемычка 30, а вместе с ней и удерживающий элемент 32, сдвигается ближе к боковой стенке 20 (см. фиг. 10). На фиг. 11 показан фильтрующий элемент 10 в его монтажном положении или в конечном положении, в котором геометрия фиксации 56 находится на уровне ниш фиксации 64. Посредством нажатия рукой на управляющую накладку 70 наружу, как показано на фиг. 12 стрелкой 72, и/или с помощью соответствующего предварительного натяжения гибкой перемычки 30 фиксирующие язычки 56 вставляются в зоне поднутрения в ниши фиксации 64. Фиксация язычков 56 в нишах фиксации 64 чувствуется и слышна. Следовательно, оператор, который перемещает удерживающий элемент 32 в положение фиксации, получает тактильную и акустическую обратную связь о том, что удерживающий элемент 32 достиг положения фиксации. После этого удерживающий элемент 32, который служит гнездом для стержня 38 стопорного элемента 48, достигает своего положения фиксации, а геометрия зажима рамп 52 выравнивается в правильном положении таким образом, что стопорный элемент 48 может проходить через отверстие в виде замочной скважины 36, а крышка 42 может быть установлена.

На фиг. 13 изображено крепление крышки 42 (вид сзади). Показанный разрез соответствует разрезу части корпуса 60 и фильтрующего элемента 10 на фиг. 9-12. Когда соответствующий удерживающий элемент 32 установлен в области гнезда 62 и, таким образом, перемещается в положение фиксации (ср. левую иллюстрацию на фиг. 13), возможна установка крышки 42. На центральной иллюстрации на фиг. 13 показано, как стопорные планки 40 были протолкнуты через проходное отверстие 36 таким образом, что стопорные планки 40 находятся на уровне рамп 52 (см. фиг. 3). Стержень 38 проталкивается через проходное отверстие 36.

Стопорные планки 40, здесь в виде цапф, выступающих вертикально из конца стержня 38, и стержень 38 или штифт стопорного элемента 48 вписываются в геометрию гнезда, обеспечиваемого удерживающим элементом 32. Затем стопорный элемент 48 или стержень 38 со стопорными планками 40 поворачивается с помощью рукоятки 50. Соответствующее вращательное движение показано дополнительной стрелкой 74 на правой иллюстрации на фиг. 13. Благодаря задействованию стопорного элемента 48 крышка плотно притягивается к корпусу фильтра до тех пор, пока стопорные планки 40 не прижмутся к упорам 46 (см. фиг. 3) удерживающего элемента 32.

На фиг. 14 показан вариант фильтрующего элемента 10, в котором передняя стенка 18 рамы 16 является эластично деформируемой. Кроме этого, рама 16 соответствует варианту фильтрующего элемента 10, описанному на фиг. 1. Фильтрующий элемент 10 имеет также описанные выше удерживающие элементы 32. Однако, удерживающие элементы 32 соединены с соответствующими боковыми стенками 20, 22, прилегающими к передней стенке 18, с помощью жесткой соединительной перемычки 76. Данная соединительная перемычка 76 здесь является продолжением плоскости, образованной фронтальной стенкой 18, или, другими словами, она находится на одной прямой с фронтальной стенкой 18.

От удерживающего элемента 32, имеющего проходные отверстия 36 для стержня 38 со стопорными планками 40 (см. фиг. 8), первая планка 78 несущего элемента 80 выдвигается назад в направлении вставки 26. На второй планке 82 Т-образного несущего элемента 80 расположены два пружинных рычага 84 (см. фиг. 5). Из фиг. 16 видно, что удерживающий элемент 32, в свою очередь, имеет упоры 46 для стопорных планок 40 (см. фиг. 8) и рампы 52. Упоры 46 и рампы 52 удерживающего элемента 32 также хорошо видны на фиг. 17, на котором также показана область присоединения 86, в которой осуществляется соединение с рамой 16.

Удерживающие элементы 32 фильтрующего элемента 10 согласно фиг. 15 имеют также геометрию зажима стопорного устройства. В этом варианте фильтрующего элемента 10 гибкие рычаги 84 служат в качестве геометрии фиксации для ниш 64, предусмотренных в корпусе фильтра 12 (см. фиг. 18). В частности, из разреза на фиг. 19 видно, как ниши 64 подаются для фиксации с помощью рычагов 84 по перемычкообразным выступам 88, 90, предусмотренным по бокам корпуса.

Крепление фильтрующего элемента согласно фиг. 14 в корпусе 12 согласно фиг. 18 должно быть проиллюстрировано с помощью фиг. 20. Сначала в корпус 12 вставляется фильтрующий элемент 10 (см. фиг. 20, левая иллюстрация). Гибкие рычаги 84 соприкасаются с перемычкообразными выступами 88, 90 на корпусе 12, или на половинках корпуса 58 и 60, и перемещаются в направлении первой стойки 78 несущего элемента 80 при дальнейшем перемещении в направлении вставки 26 (см. фиг. 20, вторая иллюстрация слева). При этом гибкие рычаги 84 эластично деформируются на перемычках 88, 90 (см. фиг. 20, вторая иллюстрация справа). Когда фильтрующий элемент 10 достиг своего конечного положения, рычаги 84 - уже за перемычками 88, 90 - перепрыгивают обратно в исходное положение (см. фиг. 20, иллюстрация справа). Геометрия фиксации в форме рычагов 84 теперь блокирует выемку фильтрующего элемента 10 из гнезда (см. фиг. 18) против направления вставки 26.

На фиг. 21-23 показан еще один вариант фильтрующего элемента 10, где демонтаж иллюстрируется последовательностью изображений. Способ демонтажа соответствует демонтажу фильтрующего элемента 10, как показано на фиг. 14. Как в варианте фильтрующего элемента 10, показанного на фиг. 14, так и в варианте фильтрующего элемента 10, показанного на фиг. 21, удерживающие элементы 32 перемещаются туда-обратно из положения фиксации в положение демонтажа - и наоборот - с помощью эластично деформируемой или гибкой передней стенки 18.

На фильтрующем элементе 10, показанном на фиг. 21, вместо упругих рычагов 84 предусмотрены жесткие фиксирующие язычки в качестве геометрии фиксации 56, которые блокируют фильтрующий элемент 10 в конечном положении от изъятия из гнезда 28. Однако удерживающие элементы 32 крепятся к соответствующей боковой стенке 20 не с помощью гибкой перемычки 30, а через жесткую соединительную перемычку 76, что также было описано на фиг. 14 и фиг. 15. На фиг. 21 удерживающий элемент 32 находится в положении фиксации, в которой стопорный элемент 48 (см. фиг. 7 и фиг. 8) может быть прикреплен к удерживающему элементу 32.

Посредством нажатия на управляющую накладку 70 в поперечном направлении к направлению вставки 26 и внутрь по направлению к фильтрующему элементу 10 гибкая передняя стенка 18 не выдерживает напора, благодаря чему можно вывести удерживающий элемент 32 из области гнезда 62, предусмотренного по бокам корпуса 12 (см. фиг. 4). В частности, на фиг. 23 показано, что при нажатии на управляющую накладку 70 на фильтрующий элемент 10 внутрь, передняя стенка 18 может быть деформирована до такой степени, что фильтрующий элемент 10 может быть удален из гнезда 28 против направления вставки 26.

На фиг. 24 показан вариант фильтрующего элемента 10 согласно фиг. 21 с двумя удерживающими элементами 32 по обеим сторонам передней стенки 18 и с еще недеформированной передней стенкой 18. На фиг. 25 стрелками 92 показано сжатие фильтрующего элемента 10 в области эластичной деформируемой передней стенки 18, благодаря которому удерживающие элементы 32 перемещаются из областей приема 62. Таким образом, положение демонтажа достигается путем сжатия или перемещения управляющих накладок 70 гибкой передней стенки 18 фильтрующего элемента 10 друг к другу. В частности, сила, которую необходимо приложить для деформации передней стенки, может быть особенно хорошо введена путем жесткого соединения удерживающих элементов 32 с боковой стенкой 20, 22.

На фиг. 25 особенно хорошо видно, что радиус, по которому во время фиксации или ослабления перемещается геометрия фиксации 56, для варианта фильтрующего элемента 10 с гибкой передней стенкой очень большой, по сравнению с вариантом с гибкими перемычками согласно фиг. 3, причем длина радиуса соответствует общей длине боковой стенки 20, 22. В результате кривая геометрии блокировки ниши фиксации 64 по бокам корпуса 12, которая необходима для фиксации или расфиксации геометрии фиксации 56 (см. фиг. 6, изгиб перемычкообразного выступа ниши фиксации 64), может быть сделана более плоской, чем в решении с более короткими гибкими перемычками 30. Это идет рука об руку с упрощением конструктивных требований к производству ниш фиксации 64, 88, 90 по бокам корпуса.

На фиг. 26-29 проиллюстрирована еще одна конструктивная форма фильтрующего элемента 10 или соединительного устройства в соответствии с изобретением. На фиг. 26 показан удерживающий элемент 32, прикрепленный по центру к нижнему краю передней стенки 18 фильтрующего элемента 10. Удерживающий элемент 32 имеет угловую форму, при которой направленная вниз поверхность или нижняя часть удерживающего элемента действует как геометрия фиксации 56 для ниши фиксации в корпусе 12. Фильтрующий элемент 10 с такой геометрией фиксации 56 закреплен в корпусе 12.

Как показано на фиг. 26 и 27, удерживающий элемент 32 имеет рампу 52 в качестве контактной поверхности для стопорной планки 40 стопорного элемента 48. Как показано на фиг. 28 и 29, стопорная планка 40, здесь в виде язычка, может быть наклонена вовнутрь на своем свободном конце - в сторону стержня. В сочетании с соответствующей контргеометрией рампы 52 на удерживающем элементе 32, которая затем имеет горбовидную или даже усеченную конусовидную форму, обеспечивается то, что стопорная планка 40 в рабочем положении зафиксирована к крышке не только в направлении вытягивания, но и в наклонном направлении, тем самым дополнительно фиксируется соединение, например, от вибраций.

На фиг. 29 стопорный элемент 48 показан в состоянии между разблокированным и заблокированным положением. Для полного запирания стопорная планка 40 - или в данном случае язычок затвора - должна направляться по часовой стрелке через рампу 52 с помощью рукоятки 50. Для большей ясности здесь показано увеличенное расстояние между нижней частью язычка затвора 40 и рампой 52. По этой же причине сцепление крышки 42 и корпуса 12 показано только схематически в верхней части рисунка.

Группа изобретений относится к соединительным устройствам для фиксации крышки воздушного фильтра автомобиля к корпусу фильтра. Группа изобретений касается соединительного устройства для фиксации крышки к корпусу воздушного фильтра автомобиля и к фильтрующему элементу, благодаря которому с помощью крышки можно закрыть вставное отверстие, предусмотренное в корпусе фильтра для фильтрующего элемента. Устройство состоит как минимум из одного удерживающего элемента на фильтрующем элементе и стопорного элемента на крышке. Удерживающий элемент может быть закреплен в углублении корпуса фильтра с помощью поверхности для контактирования с выступающим из крышки стопорным элементом. Удерживающий элемент имеет геометрию фиксации, с помощью которой он может быть зафиксирован в углублении корпуса фильтра, образованного в виде ниши фиксации, благодаря чему фильтрующий элемент может быть зафиксирован в положении фиксации на корпусе фильтра, а стопорный элемент образуется в виде стержня. На одном конце стержня выступает как минимум одна стопорная планка, а на другом - рукоятка для вращения стопорного элемента. Причем стержень направляется через крышку таким образом, что крышка и фильтрующий элемент могут быть прижаты друг к другу в положении фиксации с помощью как минимум одной стопорной планки и с помощью как минимум одной контактной поверхности, образованной в виде рампы на удерживающем элементе. Удерживающие элементы соприкасаются друг с другом в результате вращения стопорного элемента. Кроме того, изобретение касается фильтрующего элемента с удерживающим элементом такого соединительного устройства. Группа изобретений обеспечивает надежное закрытие и герметичную защиту от воздействия окружающей среды. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 29 ил.

1. Соединительное устройство для фиксации крышки (42) к корпусу (12) воздушного фильтра автомобиля и к фильтрующему элементу (10), обеспечивающее возможность закрытия крышкой (42) вставного отверстия (44), предусмотренного в корпусе фильтра (12) для фильтрующего элемента (10), и содержащее по меньшей мере один удерживающий элемент (32) на фильтрующем элементе (10) и стопорный элемент (48) на крышке (42), причем удерживающий элемент (32) может быть закреплен в углублении корпуса фильтра (12) с помощью поверхности для контактирования с выступающим из крышки (42) стопорным элементом (48), отличающееся тем, что удерживающий элемент (32) имеет геометрию фиксации (56), с помощью которой он может быть зафиксирован в углублении корпуса фильтра (12), выполненном в виде ниши фиксации (64), благодаря чему фильтрующий элемент (10) может быть зафиксирован в положении фиксации на корпусе фильтра (12), а стопорный элемент (48) выполнен в виде стержня (38), на одном конце которого выступает по меньшей мере одна стопорная планка (40), а на другом расположена рукоятка (50) для вращения стопорного элемента (48), причем стержень (38) направляется через крышку (42) таким образом, что крышка (42) и фильтрующий элемент могут быть прижаты друг к другу в положении фиксации с помощью по меньшей мере одной стопорной планки (40) и с помощью по меньшей мере одной контактной поверхности, выполненной в виде рампы (52) на удерживающем элементе (32), которые соприкасаются друг с другом в результате вращения стопорного элемента (48), причем при достижении по меньшей мере одним удерживающим элементом (32) его положения фиксации геометрия зажима рампы (52) выравнивается в правильном положении, обеспечивающем возможность установки крышки (42).

2. Фильтрующий элемент с по меньшей мере одним удерживающим элементом (32) для создания соединительного устройства по п. 1, в котором по меньшей мере один удерживающий элемент (32) удерживается на раме (16), которая окружает фильтрующий материал (14) фильтрующего элемента (10), по крайней мере, местами.

3. Фильтрующий элемент по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере одна рампа (52) образована на удерживающем элементе (32) в виде трехмерного выступа.

4. Фильтрующий элемент по п. 2 или 3, отличающийся тем, что по меньшей мере один удерживающий элемент (32) имеет отверстие (36) для прохода стопорного элемента (48), причем по меньшей мере одна рампа (52) образована с задней стороны проходного отверстия (36).

5. Фильтрующий элемент по одному из пп. 2-4, отличающийся тем, что по меньшей мере один удерживающий элемент (32), примыкающий по меньшей мере к одной рампе (52), имеет упор (46) для фиксации конечного положения по меньшей мере одной стопорной планки (40).

6. Фильтрующий элемент по одному из пп. 2-5, отличающийся тем, что по меньшей мере один удерживающий элемент (32) удерживается на раме (16) при помощи гибкой соединительной перемычки (30).

7. Фильтрующий элемент по одному из пп. 2-6, отличающийся тем, что фильтрующий элемент (10) имеет упругую переднюю стенку (18), которая может деформироваться от расширенной до сжатой формы.

8. Фильтрующий элемент по одному из пп. 2-7, отличающийся тем, что фильтрующий элемент (10) имеет по меньшей мере один управляющий элемент (70), с помощью которого геометрия фиксации (56) по меньшей мере одного удерживающего элемента (32) может быть перемещена из положения фиксации фильтрующего элемента (10) в положение демонтажа.

9. Фильтрующий элемент по одному из пп. 2-8, отличающийся тем, что геометрия фиксации (56) по меньшей мере одного удерживающего элемента (32) выполнена в виде фиксирующего язычка.

10. Фильтрующий элемент по п. 9, отличающийся тем, что ниша фиксации (64) образует геометрию блокировки корпуса фильтра (12), взаимодействующую с фиксирующим язычком.