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Dokumentenidentifikation DE60107141T2 27.10.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001156205
Titel Montagesystem für ein Resonator in einem Luftfilter und für den Luftfiltergehäusedeckel
Anmelder Siemens VDO Automotive Inc., Chatham, Ontario, CA
Erfinder Stuart, Philip Edward Arthur, Chatham, Ontario N7M 1Y9, CA
Vertreter Berg, P., Dipl.-Ing., Pat.-Ass., 80339 München
DE-Aktenzeichen 60107141
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 18.05.2001
EP-Aktenzeichen 012018875
EP-Offenlegungsdatum 21.11.2001
EP date of grant 17.11.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.10.2005
IPC-Hauptklasse F02M 35/14
IPC-Nebenklasse F02M 35/02   

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Montagesystem und eine Abdeckung für einen Luftfilter-Resonator.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein Luftfilter reinigt Luft und lenkt sie in eine Verbrennungskraftmaschine. Vom Motor wird ein Geräusch erzeugt, welches sich durch das Einlasssystem zurück fortpflanzt. Gewöhnlich wird ein Resonator wie etwa ein Helmholtz-Resonator verwendet, um das Geräusch zu vermindern. Da das Geräusch das im Resonator angebrachte Stimmrohr passiert und eine entgegengesetzte Geräuschwelle erzeugt wird, wird das erzeugte Geräusch vermindert. Der Resonator und das Stimmrohr wirken so zusammen, dass sie bei einer vorgegebenen Frequenz mitschwingen und das Geräusch absorbieren, wodurch sie dieses Geräusch beseitigen oder vermindern. Bei Luftfilterbaugruppen nach dem Stand der Technik befindet sich der Resonator gewöhnlich außerhalb des Luftfiltergehäuses.

Das zum Stand der Technik gehörende Dokument EP 0.896.148 zeigt eine Luftfilterbaugruppe mit einer Resonanzkammer, die in die Abdeckung des Gehäuses integriert ist.

Über dem Luftfiltergehäuse ist eine Abdeckung angebracht, um die im Inneren des Gehäuses befindlichen Bauteile zu schützen. Derzeit werden aus Metall oder Kunststoff bestehende Befestigungselemente wie etwa Federklammern, Bolzen oder Schrauben verwendet, um die Abdeckung am Luftfiltergehäuse zu befestigen. In Verbindung mit den Befestigungselementen wird oft ein Scharniermechanismus verwendet.

Die Verwendung des Luftfilters nach dem Stand der Technik weist verschiedene Nachteile auf. Zum einen wird, da sich der Resonator außerhalb des Luftfilters befindet, zusätzlicher Raum belegt, und es werden äußere Rohrleitungen benötigt. Außerdem wird eine zusätzliche Halterung oder ein Befestigungselement benötigt, um den Resonator am Luftfilter zu befestigen. Weiterhin erzeugen die gemäß dem Stand der Technik zur Befestigung der Abdeckung am Gehäuse verwendeten Befestigungselemente zusätzliche Belastungen der Abdeckungen und des unteren Mantels, was Undichtigkeiten oder eine Überdimensionierung zur Folge haben kann. Schließlich sind die Befestigungselemente nach dem Stand der Technik voluminös, wodurch sie ebenfalls zusätzlichen Raum beanspruchen.

Folglich besteht in der Technik Bedarf an einem Montagesystem und einer Abdeckung für einen Luftfilter-Resonator.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Montagesystem für einen Luftfilter-Resonator bereitzustellen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Luftfilterbaugruppe bereitgestellt, welche umfasst:

ein Gehäusebauteil, welches eine Gleit- und Haltekonstruktion enthält; und

einen Resonator, der gleitend mit der besagten Gleit- und Haltekonstruktion des besagten Gehäusebauteils zum Eingriff kommt.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Luftfilterbaugruppe bereitgestellt, welche umfasst:

ein Gehäusebauteil, welches eine Gleit- und Haltekonstruktion enthält;

einen Resonator, der gleitend mit der besagten Gleit- und Haltekonstruktion des besagten Gehäusebauteils zum Eingriff kommt;

ein Abdeckungsbauteil;

ein Befestigungssystem zur Befestigung des besagten Abdeckungsbauteils an dem besagten Gehäusebauteil, wobei das besagte Befestigungssystem wenigstens eine Öffnung aufweist, die sich in einem der besagten Bauteile befindet, und wenigstens ein Befestigungselement, das sich an dem anderen von den besagten Bauteilen befindet und an ihm positioniert ist, um in die besagte wenigstens eine Öffnung eingeführt zu werden, wenn das besagte Abdeckungsbauteil an dem besagten Gehäusebauteil in einer geschlossenen Position angebracht ist; und

einen Verriegelungsmechanismus, der wenigstens einen Keil umfasst, wobei der besagte wenigstens eine Keil zwischen die besagte wenigstens eine Öffnung und das besagte wenigstens eine Befestigungselement gedrückt wird, um das besagte Abdeckungsbauteil an dem besagten Gehäusebauteil zu befestigen, wenn es sich in der besagten geschlossenen Position befindet.

Das Resonatorgehäuse gleitet entlang der Gleit- und Haltekonstruktion in eine zusammengebaute Position. In der zusammengebauten Position kann ein Stimmrohr in eine Öffnung eingeführt werden, die sich an der Unterseite des Gehäuses befindet. Um die Öffnung herum kann eine elastische Dichtung angebracht werden, welche das Resonatorgehäuse gegenüber dem Stimmrohr akustisch abdichtet.

Gemäß einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist eine Luftfilterabdeckung mittels einer Sicherungsplatte am Luftfiltergehäuse befestigt. Wenn die Abdeckung auf dem Gehäuse angebracht wird, wird eine Vielzahl von Haken am Gehäuse in einer Vielzahl von Löchern in der Abdeckung positioniert. Anschließend wird die Sicherungsplatte auf der Abdeckung über den Haken angebracht und verschoben, so dass eine Vielzahl von Keilen an der Sicherungsplatte unter die Haken gedrückt wird, wodurch die Abdeckung am Gehäuse befestigt wird. Eine seitliche Öffnung, die sich in der Nähe der Keile befindet, ermöglicht der Sicherungsplatte zu gleiten, so dass die Haken die Bewegung der Sicherungsplatte nicht behindern. Nach der Verriegelung wird die Sicherungsplatte mit einem Endbügel befestigt.

Dementsprechend werden durch die vorliegende Erfindung ein Montagesystem und eine Abdeckung für einen Luftfilter-Resonator bereitgestellt.

Diese und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnungen am besten verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile der Erfindung werden für Fachleute aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform noch besser ersichtlich. Die der ausführlichen Beschreibung beigefügten Zeichnungen können kurz wie folgt beschrieben werden:

1 zeigt einen Luftfilter in einem Luftzufuhrsystem eines Motors;

2 zeigt ein Luftfiltergehäuse und ein inneres Resonatorgehäuse;

3 zeigt ein Luftfiltergehäuse mit dem eingebauten Resonatorgehäuse;

4 zeigt eine als Schnittdarstellung ausgeführte Seitenansicht des Luftfiltergehäuses und eines eingebauten Resonatorgehäuses, welche die Verbindung mit Frischluft und die Dichtung zeigt;

5 zeigt eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Gleit- und Haltekonstruktion des Luftfiltergehäuses;

6 zeigt eine Explosionsdarstellung der Luftfilterabdeckung der vorliegenden Erfindung;

7 zeigt die Luftfilterabdeckung in der geöffneten Position; und

8 zeigt die Luftfilterabdeckung in der verriegelten Position.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

1 zeigt einen Luftfilter 10 zur Zufuhr von Luft zu einer Verbrennungskraftmaschine 11. Die Luft strömt aus einem kundenspezifischen Motorraumbereich 15 durch einen Luftkanal 13 in ein Luftfiltergehäuse 22 ein. Die Luft durchströmt einen Luftfilter 17, welches die Luft reinigt, und strömt anschließend in ein oberes Bauteil 21 zwischen dem Filter 17 und einer Abdeckung 40 ein, wobei die Abdeckung 40 das Gehäuse 22 verschließt. Die Luft verlässt das Gehäuse 22 durch einen weiteren Luftkanal 19 und strömt in den Motor 11 ein.

2 zeigt den Luftfilter 10 einer Luftfilterbaugruppe. Aus dem Luftkanal 13 strömt die Luft durch einen kanalförmigen Hohlraum 18, welcher innerhalb des Luftfiltergehäuses 22 ausgebildet ist, in das Gehäuse 22 ein. Ein Stimmrohr 14, das eine Vielzahl von Löchern/Schlitzen 16 aufweist, ist so ausgebildet, dass es von einem Einlasskanal 20 abzweigt. Ein Resonatorgehäuse 12 wirkt mit dem Stimmrohr 14 zusammen, um Geräusche mit einer vorgegebenen Frequenz zu absorbieren, wodurch die Geräusche, die erzeugt werden, wenn Luft durch den Luftfilter 10 strömt, beseitigt oder vermindert werden. Das Geräusch, das sich durch das Stimmrohr 14 fortpflanzt, tritt im Resonatorgehäuse 12 in Resonanz, so dass eine abgestimmte Frequenz erzeugt wird. Bei dieser abgestimmten Frequenz werden Schallwellen mit einer vorgegebenen Frequenz zurück in das Luftfiltersystem reflektiert, und es wird verhindert, dass sie in die äußere Umgebung austreten. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist das Resonatorgehäuse 12 ein Helmholtz-Resonator. Nach dem Austritt aus dem Einlasskanal 20 strömt die Luft in das Gehäuse 22 ein und strömt weiter, um gefiltert zu werden.

Das Resonatorgehäuse 12 gleitet entlang einer Gleit- und Haltekonstruktion 24 in das Luftfiltergehäuse 22. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Gleit- und Haltekonstruktion 24, der Einlasskanal 20 und das Stimmrohr 14 in das Gehäuse 22 eingeformt.

Das Resonatorgehäuse 12 wird entweder durch Blasformen oder durch Spritzgießen hergestellt. Die Unterseite 38 des Resonatorgehäuses 12 enthält eine Öffnung 30, die im Wesentlichen so bemessen und geformt ist, dass sie das Stimmrohr 14 aufnehmen kann, wenn das Resonatorgehäuse 12 in den Luftfilter 10 eingebaut wird. Das Resonatorgehäuse 12 weist ferner eine Aussparung 26 auf, die im Wesentlichen so bemessen und geformt ist, dass sie einen vorspringenden Eingriffsteil 28 der Gleit- und Haltekonstruktion 24 aufnehmen kann. Stattdessen kann jedoch auch das Resonatorgehäuse 12 einen vorspringenden Eingriffsteil aufweisen, und die Gleit- und Haltekonstruktion 24 kann eine Aussparung aufweisen.

Wie in 3 dargestellt ist, befindet sich, wenn das Resonatorgehäuse 12 in das Luftfiltergehäuse 22 eingebaut wird, der vorspringende Eingriffsteil 28 der Gleit- und Haltekonstruktion 24 im Wesentlichen im Eingriff mit der Aussparung 26 des Resonatorgehäuses 12. Während das Resonatorgehäuse 12 in Längsrichtung an der Gleit- und Haltekonstruktion 24 entlang in Richtung des Bodens des Luftfiltergehäuses 10 gleitet, wird das Stimmrohr 14 in die Öffnung 30 eingeschoben. Falls das Resonatorgehäuse 12 falsch eingebaut wird, kommt das Resonatorgehäuse 12 nicht mit dem Stimmrohr 14 zum Eingriff und löst sich vom Luftfiltergehäuse 10, wenn das Gehäuse 10 mit der Unterseite nach oben gedreht wird.

Wie in 4 dargestellt ist, dichtet eine in der Öffnung 30 angebrachte elastische Dichtung 32 das Resonatorgehäuse 12 akustisch vom Stimmrohr 14 ab. Wenn das Resonatorgehäuse 12 in das Luftfiltergehäuse 22 eingebaut ist, umgibt die Dichtung 32 das Stimmrohr 14, so dass sie das Resonatorgehäuse 12 akustisch abdichtet.

Wenn Luft durch den Luftfilter 10 strömt, strömt sie durch den Hohlraum 18 des Einlasskanals 20.

Bei einer anderen Ausführungsform wird, wie in 5 dargestellt, die Gleit- und Haltekonstruktion 124 durch ein Paar Schienen 200 gebildet, die am Luftfiltergehäuse 10 befestigt sind. Die Schienen 200 sind so angeordnet, dass sie im Wesentlichen mit einer entsprechenden Aussparung 26 im Resonatorgehäuse 12 zum Eingriff kommen, wenn das Resonatorgehäuse 12 an der Gleit- und Haltekonstruktion 124 montiert wird und verschoben wird, so dass es mit dem Stimmrohr 14 zum Eingriff kommt. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist jede Schiene des Paars von Schienen 200 einen Befestigungsteil 204 und einen abgewinkelten Teil 202 auf. Wenn das Resonatorgehäuse 12 an der Gleit- und Haltekonstruktion 124 montiert wird, hält der abgewinkelte Teil 202 das Resonatorgehäuse 12 am Luftfiltergehäuse 10 fest und verhindert, dass sich das Resonatorgehäuse 12 löst.

Die Luftfilterabdeckung 40 enthält eine Vielzahl von Löchern 42, wie in 6 dargestellt ist. Das Luftfiltergehäuse 22 enthält ferner eine Vielzahl von Haken 44. Wenn die Abdeckung 40 auf dem Gehäuse 22 angebracht wird, nehmen die Löcher 42 die Vielzahl von Haken 44 auf. Jeder Haken 44 weist einen Befestigungsteil 62 und einen im Wesentlichen dazu senkrechten oberen Teil 60 auf. Bei einer anderen Ausführungsform befinden sich die Haken 44 an der Abdeckung 40, und die Löcher 42 befinden sich im Gehäuse 22.

Um die Abdeckung 40 am Gehäuse 22 zu befestigen, wird eine Sicherungsplatte 46 verwendet. Die Sicherungsplatte 46 weist eine Vielzahl von geneigten Keilen 48 auf, die so angeordnet sind, dass sie jeweils einem Haken 44 und einem Loch 42 entsprechen. Die Haken 44 weisen einen im Wesentlichen flachen oberen Teil 50 und einen sich vom oberen Teil 50 aus nach unten erstreckenden geneigten Teil 52 auf. In der Nähe jedes der Keile 48 befindet sich eine Öffnung 54; diese besteht aus einem gegenüber dem geneigten Teil 52 befindlichen vorderen Teil 56 und einem längs neben dem Keil 48 befindlichen seitlichen Teil 58. Der vordere Teil 56 ist so bemessen und geformt, dass er im Wesentlichen den oberen Teil 60 des Hakens 44 aufnehmen kann, und der seitliche Teil 58 ist so bemessen und geformt, dass er im Wesentlichen den Befestigungsteil 62 des Hakens 44 aufnehmen kann.

Wenn die Abdeckung 40 auf dem Gehäuse 22 angebracht ist, befinden sich die Haken 44 in den Löchern 42. In der geöffneten Position befindet sich, wie in 7 dargestellt ist, die Sicherungsplatte 46 auf der Oberseite 64 der Abdeckung 40 in einer solchen Position, dass sich jeder der Haken 44 im vorderen Teil 56 einer der Öffnungen 54 der Sicherungsplatte 46 befindet. Obwohl zwei Haken 44 und Löcher 42 dargestellt sind, kann selbstverständlich eine beliebige Anzahl von Haken 44 und Löchern 42 verwendet werden.

8 zeigt die Sicherungsplatte 46, nachdem sie in die verriegelte Position geschoben wurde. Wenn die Sicherungsplatte 46 verschoben wird, gleitet der Keil 48, bis er sich unter dem oberen Teil 60 des Hakens 44 befindet und im Wesentlichen diesen berührt. Der Keil 48 übt einen vertikalen Druck auf den Haken 44 aus, wodurch er die Abdeckung 40 und das Gehäuse 22 aneinander zieht. Der Haken 44 behindert die Bewegung der Sicherungsplatte 46 nicht, da der seitliche Teil 58 der Öffnung 54 während des Verschiebens um den Befestigungsteil 62 des Hakens 44 herum gleitet. Durch den Kontakt des Keils 48 mit dem Haken 44 wird die Sicherungsplatte 46 in ihrer Position gehalten, wobei die Abdeckung 40 und das Gehäuse 22 aneinander gezogen werden. Außerdem wird der Filter 17 zwischen der Abdeckung 40 und dem Gehäuse 22 befestigt und abgedichtet.

Wie in 8 weiterhin dargestellt ist, wird am Ende 68 der Sicherungsplatte 46 vorzugsweise ein biegsamer Endwinkel 66 angebracht. Wenn die Sicherungsplatte 46 in die verriegelte Position von 8 geschoben wird, berührt der Endwinkel 66 das Gehäuse 22 und die Abdeckung 40, wodurch er ein Verrutschen der Sicherungsplatte 46 während des Betriebs verhindert. Wenn der Luftfilter 10 gewartet werden soll, wird der Endwinkel 66 heruntergedrückt, so dass der Endwinkel 66 das Gehäuse 22 und die Abdeckung 40 nicht mehr berührt und die Sicherungsplatte 46 in die geöffnete Stellung gleiten kann und abgenommen werden kann.

Die Verwendung eines eingebauten Resonators in einem Luftfilter hat mehrere Vorteile. Zum einen werden keine separaten Rohrleitungen oder äußeren Anschlüsse benötigt. Außerdem ist, da der Resonator im Luftfilter 10 angeordnet ist und nicht sichtbar ist, kein Styling des Resonatorgehäuses 12 erforderlich. Schließlich kann das Resonatorgehäuse in seiner Position verriegelt werden, ohne dass zusätzliche Halterungen oder Befestigungselemente erforderlich sind. Die Verwendung einer Sicherungsplatte 46 zur Befestigung der Abdeckung weist ebenfalls Vorteile auf. Die gleitende Platte weist einfache Befestigungsmerkmale auf, welche eine einfache Wartung und eine sichere Befestigung ermöglichen. Außerdem wird der Befestigungsbereich des Produkts verkleinert, was einen kleineren Einbauraum ermöglicht. Die Sicherungsplatte 46 kann auch mit einem Scharniermechanismus verwendet werden. Schließlich kann auf voluminöse mehrteilige Halterungen, Federn und Schrauben verzichtet werden.


Anspruch[de]
  1. Luftfilterbaugruppe, welche umfasst:

    ein Gehäusebauteil (22), welches eine Gleit- und Haltekonstruktion (24) enthält; und

    einen Resonator (12), der gleitend mit der besagten Gleit- und Haltekonstruktion (24) des besagten Gehäusebauteils (22) zum Eingriff kommt.
  2. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die besagte Gleit- und Haltekonstruktion (24) mit einer Aussparung (26) in dem besagten Resonator (12) zum Eingriff kommt.
  3. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der besagte Resonator (12) ferner eine Rohröffnung (30) enthält und das besagte Gehäusebauteil ferner ein Rohr (14) aufweist, welches in die besagte Rohröffnung (30) eingeschoben wird, wenn der besagte Resonator (12) in das besagte Gehäusebauteil (22) eingebaut wird, indem der besagte Resonator (12) an der besagten Gleit- und Haltekonstruktion (24) entlanggeschoben wird.
  4. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 3, wobei das besagte Rohr (14) eine Vielzahl von Öffnungen enthält, welche das Innere des besagten Rohrs (14) mit einer Resonanzkammer des besagten Resonators (12) verbinden.
  5. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 3, wobei eine Dichtung (32) in der besagten Rohröffnung (30) des besagten Resonators (12) angebracht ist, um das besagte Rohr bezüglich des besagten Resonators (12) abzudichten.
  6. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 1, welche ferner umfasst:

    ein Abdeckungsbauteil (40);

    ein Befestigungssystem zur Befestigung des besagten Abdeckungsbauteils (40) an dem besagten Gehäusebauteil (22), wobei das besagte Befestigungssystem wenigstens eine Öffnung (42) aufweist, die sich in einem der besagten Bauteile befindet, und wenigstens ein Befestigungselement (44), das sich an dem anderen von den besagten Bauteilen befindet und an ihm positioniert ist, um in die besagte wenigstens eine Öffnung (42) eingeführt zu werden, wenn das besagte Abdeckungsbauteil (40) an dem besagten Gehäusebauteil (22) in einer geschlossenen Position angebracht ist; und

    einen Verriegelungsmechanismus, der wenigstens einen Keil (48) umfasst, wobei der besagte wenigstens eine Keil zwischen die besagte wenigstens eine Öffnung (42) und das besagte wenigstens eine Befestigungselement (44) gedrückt wird, um das besagte Abdeckungsbauteil (40) an dem besagten Gehäusebauteil (22) zu befestigen, wenn es sich in der besagten geschlossenen Position befindet.
  7. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 6, wobei der besagte Verriegelungsmechanismus eine Befestigungselement-Öffnung (56) in der Nähe eines vorderen Endes des besagten wenigstens einen Keils, die so bemessen und geformt ist, dass sie das besagte wenigstens eine Befestigungselement aufnehmen kann, und eine seitliche Öffnung (58) in der Nähe einer Seite des besagten wenigstens einen Keils enthält.
  8. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 7, wobei der besagte Verriegelungsmechanismus an der besagten Luftfilterbaugruppe in der besagten geschlossenen Position so angeordnet ist, dass sich das besagte wenigstens eine Befestigungselement (44) innerhalb der besagten Befestigungselement-Öffnung (42) des besagten Verriegelungsmechanismus befindet und der besagte Verriegelungsmechanismus verschiebbar ist, so dass beim Einbau der besagte wenigstens eine Keil (48) im Wesentlichen mit dem besagten wenigstens einen Befestigungselement (44) in einer verriegelten Position zum Eingriff kommt.
  9. Luftfilterbaugruppe nach Anspruch 8, wobei sich beim Einbau die besagte seitliche Öffnung (58) des besagten Verriegelungsmechanismus in eine Position bewegt, in der sie das besagte wenigstens eine Befestigungselement (44) umschließt, während der besagte Verriegelungsmechanismus in die besagte verriegelte Position gleitet.
  10. Luftfilterbaugruppe nach einem der Ansprüche 6–9 und nach Anspruch 1, wobei der besagte wenigstens eine Keil (48) von dem besagten vorderen Ende des besagten wenigstens einen Keils (48) aus im Wesentlichen nach oben geneigt ist.
  11. Luftfilterbaugruppe nach einem der Ansprüche 6–10, wobei in der besagten Öffnung (30) des besagten Resonators (12) eine Dichtung (32) angebracht ist, um das besagte Rohr (14) bezüglich des besagten Resonators (12) abzudichten.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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