本公开涉及一种用于可移除地布置在过滤器壳体(30、30c)中的过滤器元件(5、5a、5b、5c)。所述过滤器元件(5、5a、5b、5c)包括管状过滤器材料主体(10、10a、10b、10c)和在所述过滤器元件(5、5a、5b、5c)的轴向方向(I)上位于所述过滤器元件(5、5a、5b、5c)的第一端处的第一端板(20、20a、20b、20c)。第一端板(20、20a、20b、20c)包括通向过滤器材料主体(10、10a、10b、10c)内部的开口(22、22a、22b、22c)。第一端板(20、20a、20b、20c)包括大致平坦的外表面(21、21a、21b、21c)，该大致平坦的外表面相对于与所述过滤器元件(5、5a、5b、5c)的轴向方向(I)垂直的平面倾斜。本公开还涉及一种过滤器壳体(30、30c)，其包括用于收容这种过滤器元件(5、5a、5b、5c)的隔室。本公开还涉及一种过滤器系统，其包括这种过滤器元件(5、5a、5b、5c)和过滤器壳体(30、30c)。还公开了一种包括这种过滤器系统的内燃机系统(2)和车辆(1)。
1.一种用于以可移除方式布置在过滤器壳体(30、30c)中的过滤器元件(5、5c)，其中，所述过滤器元件(5、5c)包括：管状过滤器材料主体(10、10c)，
第一端板(20、20c)，所述第一端板(20、20c)在所述过滤器元件(5、5c)的轴向方向(I)上位于所述过滤器元件(5、5c)的第一端处，所述第一端板(20、20c)包括通向所述过滤器材料主体(10、10c)内部的开口(22、22c)，其中，所述第一端板(20、20c)包括大致平坦的外表面(21、21c)，所述大致平坦的外表面(21、21c)相对于与所述过滤器元件(5、5c)的轴向方向(I)垂直的平面倾斜，其中，所述过滤器元件(5、5c)包括在所述轴向方向(I)上与所述第一端板(20、20c)相反的第二端板(24、24c)，其中，所述第二端板(24、24c)包括大致平坦的外表面(25、25c)，所述大致平坦的外表面(25、25c)相对于与所述过滤器元件(5、5c)的轴向方向(I)垂直的平面倾斜，其特征在于，当相对于所述第一端板(20、20c)的所述外表面(21、21c)来观察时，所述第二端板(24、24c)的所述外表面(25)被相反地倾斜。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述第一端板(20、 20c )的在所述轴向方向(I)上的外周(23)限定相对于与所述过滤器元件(5、 5c )的轴向方向(I)垂直的所述平面倾斜的平面，并且其中，相对于与所述过滤器元件的轴向方向(I)垂直的所述平面的所述倾斜对应于角度α，并且其中，所述第二端板(24、 24c )的在所述轴向方向(I)上的外周(26)限定相对于与所述过滤器元件(5、 5c )的轴向方向(I)垂直的平面倾斜的平面，并且其中，相对于与所述过滤器元件的轴向方向(I)垂直的所述平面的所述倾斜对应于所述第二端板(24、24c)的角度β。
3.根据权利要求2所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述角度α为1°至10°。
4.根据权利要求3所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述角度α为1°至5°。
5.根据权利要求4所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述角度α为1°至3°。
6.根据权利要求2所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述角度β为1°至10°。
7.根据权利要求6所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述角度β为1°至5°。
8.根据权利要求7所述的过滤器元件(5、 5c )，其中，所述角度β为1°至3°。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5)，其中，所述平坦的外表面(21、
10.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述开口(22、22c)被设置成与所述过滤器元件(5、5c)同轴。
11.根据权利要求2至8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述第二端板(24、
24c)的所述角度β等于所述第一端板(20、20c)的所述角度α。
12.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述第一端板和/或所述第二端板设有引导结构(27、27c)，所述引导结构(27、27c)用于与所述过滤器壳体(30、
30c)的内表面接合，以在所述过滤器元件(5、5c)插入到所述过滤器壳体(30、30c)期间将所述过滤器元件(5、5c)引导到所述过滤器壳体(30、30c)内的操作位置。
13.根据权利要求12所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述引导结构(27、27c)形成锥形形状。
14.根据权利要求12所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述引导结构(27、27c)设置在所述第一端板上，并且部分地或大致包围所述开口。
15.根据权利要求12所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述第一端板和/或所述第二端板的所述引导结构(27、27c)被设置成与所述过滤器元件(5、5c)同轴。
16.根据权利要求12所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述引导结构(27、27c)具有引导方向，所述引导方向与相关的端板的所述倾斜表面的倾斜方向一致。
17.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述第一端板(20、
20c)和/或所述第二端板(24、24c)设有可压缩材料。
18.根据权利要求16所述的过滤器元件(5、5c)，其中，包括所述引导结构(27、27c)的所述第一端板和/或所述第二端板由可压缩材料制成。
19.根据权利要求17所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述可压缩材料是橡胶。
20.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述第一端板(20、
20c)和/或所述第二端板(24、24c)包括用于与所述过滤器壳体(30、30c)的内表面密封接合的密封装置(52、52c)。
21.根据权利要求20所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述密封装置(52、52c)与所述第一端板和/或所述第二端板的倾斜的外表面一体地形成。
22.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述第一端板(20、
20c)和/或所述第二端板(24、24c)的倾斜的外表面(21、21c、25、25c)适于接合所述过滤器壳体(30、30c)的对应地倾斜的内表面(33、33c、56、56c)。
23.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述过滤器材料主体(10、10c)由从以下组中选出的材料制成：纸和纤维素。
24.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述过滤器元件(5、
25.根据权利要求24所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述管状形状选自以下的组：圆形、椭圆形、卵圆形和花朵形。
26.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述过滤器元件(5、
27.根据权利要求1-8中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述过滤器元件(5、
28.一种过滤器壳体(30、30c)，所述过滤器壳体(30、30c)包括用于收容过滤器元件(5、
5c)的隔室(31、31c)，所述过滤器壳体(30、30c)包括：
-第一端壁(32、32c)和第二端壁(36、36c)，所述第一端壁(32、32c)处于所述过滤器壳体(30、30c)的轴向方向(I)上，所述第二端壁(36、36c)位于所述过滤器壳体(30、30c)的相反端且关于所述隔室(31、31c)成相反关系，-所述第一端壁(32、32c)包括通向所述隔室(31、31c)的开口(35)，
其中，所述第一端壁(32、32c)包括大致平坦的内表面(33、33c)，所述大致平坦的内表面(33、33c)相对于与所述过滤器壳体(30、30c)的轴向方向(I)垂直的平面倾斜，并且所述第二端壁(36、36c)包括大致平坦的内表面(56、56c)，所述大致平坦的内表面(56、56c)相对于与所述过滤器壳体(30、30c)的轴向方向(I)垂直的平面倾斜，其特征在于，所述过滤器壳体(30、30c)包括在所述隔室(31、31c)中的根据权利要求1至27中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)，其中，所述过滤器壳体(30、30c)的所述第一端壁(32、32c)的所述大致平坦的内表面(33、33c)和所述第二端壁(36、36c)的所述大致平坦的内表面(56、56c)被与所述过滤器元件(5、5c)的所述第一端板(20、20c)的所述大致平坦的外表面(21、21c)和所述第二端板(24、24c)的所述大致平坦的外表面(25、25c)对应地成形。
29.根据权利要求28所述的过滤器壳体(30、30c)，所述过滤器壳体(30、30c)包括用于封闭所述隔室(31、31c)的壳体盖(34、34c)，其中，所述壳体盖(34、34c)具有邻接表面，所述邻接表面被布置成：当所述壳体盖(34、34c)布置成封闭所述过滤器壳体(30、30c)时，所述邻接表面在定位于所述隔室(31、31c)中的过滤器元件(5、5c)上提供压力，以便在所述过滤器元件(5、5c)的开口(22、22c)与所述过滤器壳体(30、30c)的所述开口(35)之间产生密封力。
30.根据权利要求29所述的过滤器壳体(30、30c)，其中，所述壳体盖(34、34c)布置在所述过滤器壳体(30、30c)的包络面中，使得所述壳体盖(34、34c)在关闭时形成所述过滤器壳体(30、30c)的一部分，并且其中，所述壳体盖(34、34c)布置成打开所述过滤器壳体(30、
30c)，以便分别用于所述过滤器元件(5、5c)在与所述过滤器壳体(30、30c)的轴向方向(I)垂直的方向上移动到所述过滤器壳体(30、30c)和从所述过滤器壳体(30、30c)移走。
31.根据权利要求29至30中的任一项所述的过滤器壳体(30、30c)，其中，所述壳体盖(34、34c)具有在所述过滤器壳体(30、30c)的轴向方向(I)上的延伸，所述延伸与所述过滤器元件(5、5c)在其轴向方向(I)上的延伸一样长或略微更长，以便分别用于所述过滤器元件(5、5c)以所述过滤器元件(5、5c)的轴向方向(I)与所述过滤器壳体(30、30c)的轴向方向(I)大致平行的姿势移动到所述过滤器壳体(30、30c)和从所述过滤器壳体(30、30c)移走。
32.一种过滤器系统(40、40c)，其包括根据权利要求1至27中的任一项所述的过滤器元件(5、5c)和根据权利要求28至31中的任一项所述的过滤器壳体(30、30c)，使得：当所述过滤器元件(5、5c)安装在所述过滤器壳体(30、30c)中时，所述过滤器元件(5、5c)的所述第一端板(20、20c)的倾斜的外表面(21、21c)保持抵靠所述过滤器壳体(30、30c)的所述第一端壁(32、32c)的倾斜的内表面(33、33c)。
33.一种内燃机(2)，其包括根据权利要求32所述的过滤器系统。
34.一种车辆(1)，其包括根据权利要求33所述的内燃机(2)。
包括倾斜端板的过滤器元件和相应的过滤器壳体
技术领域
[0001] 本公开涉及一种用于可移除地布置在过滤器壳体中的过滤器元件。该过滤器元件包括管状过滤器材料主体和在过滤器元件的轴向方向上位于过滤器元件的第一端的第一端板，该第一端板包括通向过滤器材料主体的内部的开口。本公开还涉及一种过滤器壳体，其包括用于收容这种过滤器元件的隔室。本公开还涉及包括这种过滤器元件和过滤器壳体的过滤器系统。还公开了包括这种过滤器系统的内燃机系统和车辆。更具体地，该过滤器元件适于清洁用于内燃机的流体，其中该流体可以是诸如空气的气体或诸如润滑油或燃料的液体。这种过滤器布置可以以车载方式设置在车辆上，以及设置在包含输送系统的其它应用中，用以从流体中去除不需要的固体或其它污染物。或者，该过滤器元件可以被称为滤筒、过滤器模块或过滤器插入件。
背景技术
[0002] 众所周知，内燃机需要在燃烧过程中使用清洁空气。还公知的是，在燃烧过程中使用的空气通过经由空气过滤器进行过滤来清洁，并且定期更换空气过滤器以使功能保持在期望的水平。通过轴向移位更换的空气过滤器可能需要在内燃机中沿移动方向的大的自由空间。然而，问题在于，自由空间是稀缺的，并且发动机的封装本身是一个具有挑战性的任务。一种选择是改为使用具有被布置成基本上通过在横向方向上移动来安装的过滤器的过滤器壳体。然而，已知的解决方案的互换性可能具有挑战性，并且在正确安装过滤器方面具有困难。安装不正确的过滤器可能存在密封不足的问题，这可能导致通过的空气过滤不良。这进而可能导致接收过滤不良的空气的部件的过早磨损。类似的推理也适用于适于过滤其它类型的流体(例如油和燃料)的其它类型的过滤器，但在其它方面具有类似的设计和用途。可以注意到，空气过滤器与油过滤器或燃料过滤器相比具有显著更大的尺寸。
[0003] 文献EP 1839723A1公开了一种空气过滤器和过滤器插入件，过滤器插入件布置成在横向方向上安装在其壳体中。摘要描述了一种空气过滤器，其包括过滤器壳体，该过滤器壳体具有移动或可移除的壳体部，以用于释放上方-侧向的维护开口。还描述了通过以下方式沿对角线插入过滤器：首先，移动过滤器的前端以抵靠壳体中的纯空气开口连接件，然后，使过滤器的端部向下旋转到安装位置。因此，该空气过滤器在其壳体中的适当连接包括一系列步骤，并且需要将空气过滤器沿适当旋转方向设置，以实现过滤器壳体中的紧固装置与空气过滤器本身之间的适当配合。
[0004] 公开了旨在用于车辆操作的过滤器的其它文献包括US 2012/0067014、EP 2176097、DE 102014016908、US 2010/0263338、DE 102011083657和WO 2011/154412，所有这些文献都具有一个完全或部分倾斜的部件，要么如DE 102014016908中那样通过使过滤器材料本身倾斜，要么例如US 2012/0067014和EP 2176097中那样通过使过滤器本身上的过滤器支撑结构倾斜。这些倾斜部件主要用于在使用时适当地定位相应的过滤器。尤其是，US 2010/0263338、DE 102011083657和WO 2011/154412公开了旨在用于非常特别的用途(例如，受限空间的设计或特定的空间设计)的至少一些过滤器实施例。
发明内容
[0005] 本公开的一个目的是至少在一定程度上缓解关于已知过滤器的上述缺点，并改进过滤器元件，特别是在不损害充分密封的情况下提高互换性和操作便利性。
[0006] 根据本公开的第一方面，该目的通过根据本申请的过滤器元件来实现。该过滤器元件包括管状过滤器材料主体和在过滤器元件的轴向方向上位于过滤器元件的第一端处的第一端板。第一端板包括通向过滤器材料主体的内部的开口。第一端板还包括大致平坦的外表面，该外表面相对于垂直于过滤器元件的轴向方向的平面倾斜。通过具有这种类型的过滤器元件，实现了几个有利的效果。一个积极的效果是通过它提高了过滤器插入的容易性。过滤器元件的倾斜外表面使得过滤器元件能够在横向方向上基本直向下地插入，在此期间，过滤器元件的倾斜外表面将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。该倾斜表面因此在过滤器元件的组装中向操作者提供触觉反馈。所有这些简化了过滤器元件的安装，其与适当的安装方向相结合确保了过滤器元件与过滤器壳体的密封。如果以及当其在周围环境中的位置或较差的照明条件使得可视性较差时，触觉反馈也是有利的。
[0007] 根据一个实施例，第一端板在轴向方向上的周边限定平面，该平面相对于垂直于过滤器元件的轴向方向的平面倾斜。因此，大致平坦的外表面基本上包围整个第一端板，因此也基本上包围开口。这具有积极的效果，因为它在开口周围提供了抵靠过滤器壳体的改进的密封。这通过包围开口的大致平坦的外表面的倾斜来实现，这使得过滤器元件能够抵靠具有相应地倾斜的表面的过滤器壳体密封接合。当将过滤器元件插入其操作位置时，所实现的楔入效果进一步加强密封接合。此外，过滤器元件提供了容易的制造工艺，这有助于降低制造成本。这是通过过滤器元件的简单构造实现的，其中与过滤器元件的第一端板一体化的共同结构有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的密封效果和楔入效果。
[0008] 根据一个实施例，相对于与过滤器元件的轴向方向垂直的平面的倾斜对应于角度α，角度α优选为1°至10°，更优选为1°至5°，最优选为1°至3°。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的密封和楔入效果。
[0009] 根据一个实施例，平坦外表面基本上包围开口。由此，实现了围绕开口的改进的密封接合。
[0010] 根据一个实施例，开口设置成与过滤器元件同轴。这使得空气能够有效地流过过滤器材料主体并使清洁流体通过开口排出。它还提供了容易的制造过程和低的制造成本。
[0011] 根据一个实施例，过滤器元件包括与第一端板沿轴向方向相反的第二端板，其中第二端板包括大致平坦的外表面，该外表面相对于与过滤器元件的轴向方向垂直的平面倾斜。在过滤器的两个端板上具有倾斜的外表面进一步提高了过滤器插入的容易性，因为使得能够插入的过滤器的正确取向变得更加显著。过滤器插入时的正确取向或对准对于实现开口周围的充分密封是重要的。由倾斜外表面施加的固有引导也变得更加显著，这改善了过滤器在其操作位置时的楔入效果以及旋转限制。
[0012] 根据一个实施例，第二端板在轴向方向上的周边限定平面，该平面相对于与过滤器元件的轴向方向垂直的平面倾斜。这有助于改进的插入过滤器的容易性。这有助于过滤器插入件抵靠过滤器壳体的改进的楔入效果和密封效果。
[0013] 根据一个实施例，相对于与过滤器元件的轴向方向垂直的平面的倾斜对应于第二端板的角度β，角度β优选为1°至10°，更优选为1°至5°，最优选为1°至3°。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的楔入效果和密封效果。
[0014] 根据一个实施例，第二端板的角度β等于第一端板的角度α。这提供了容易的制造过程和低的制造成本。它还有助于过滤器的容易定向，以便正确插入以实现足够的密封。
[0015] 根据一个实施例，第二端板的外表面相对于第一端板的外表面来看被相反地倾斜。在过滤器的两个端板上具有相反地倾斜的外表面进一步提高了过滤器插入的容易性，因为使得能够插入的过滤器的正确取向变得更加显著。过滤器插入时的正确取向和对准对于实现开口周围的充分密封是重要的。由相反地倾斜的外表面施加的固有引导也变得更加显著，这改善了在插入期间和在其操作位置时实现的过滤器的楔入效果以及旋转限制。另一积极效果是容易的制造过程和低的制造成本。
[0016] 根据一个实施例，第一端板和/或第二端板设有用于与过滤器壳体的内表面接合的引导结构，用于在将过滤器元件插入过滤器壳体期间，将过滤器元件引导到过滤器壳体中的操作位置。该引导结构作为上述公开和讨论的倾斜表面中固有的引导特征的补充而出现。它具有的积极效果是，它提供了插入过滤器元件的容易性，并且特别地能够实现对过滤器元件以正确的取向和对准插入的进一步固有控制。
[0017] 根据一个实施例，引导结构形成锥形形状。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的引导效果和楔入效果。
[0018] 根据一个实施例，引导结构设置在第一端板上，并且部分地或基本上包围开口。这有助于抵靠过滤器壳体的改进的楔入以及围绕过滤器元件的开口的改进的密封接合。
[0019] 根据一个实施例，第一端板和/或第二端板的引导结构设置成与过滤器元件同轴。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的楔入和密封接合。
[0020] 根据一个实施例，引导结构具有引导方向，该引导方向与相关的端板的倾斜表面的倾斜方向一致。积极效果是引导结构和倾斜的外表面共同工作，并且提高了过滤器元件的正确插入的容易性。
[0021] 根据一个实施例，第一端板和/或第二端板设有可压缩材料。由于材料的可压缩性，这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的楔入效果和密封效果。
[0022] 根据一个实施例，包括引导结构的第一端板和/或第二端板由可压缩材料制成。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的楔入效果和密封效果。此外，本发明还提供了一种过滤器的简单构造，其中端板和引导结构由相同材料形成在共同结构中。
[0023] 根据一个实施例，可压缩材料是橡胶，优选是泡沫橡胶。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的楔入效果和密封效果。
[0024] 根据一个实施例，第一端板和/或第二端板包括用于与过滤器壳体的内表面密封接合的装置。这提供了抵靠过滤器壳体的改进的密封效果。
[0025] 根据一个实施例，密封装置与第一端板和/或第二端板的倾斜的外表面一体地形成。这提供了过滤器的简单构造，其中端板和密封装置形成为共同结构。
[0026] 根据一个实施例，第一端板和/或第二端板的倾斜的外表面适于接合过滤器壳体的对应地倾斜的内表面。积极的效果是改进了插入过滤器的容易性。对应地倾斜的表面具有这样的积极效果，即它能够使过滤器元件在横向方向上直向下插入，在此期间，匹配的倾斜表面将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。另一个积极效果也是改进的密封效果。
[0027] 根据一个实施例，过滤器材料主体由从以下组中选出的材料制成：纸和纤维素。这有助于保持对空气的充分过滤，同时提供了低制造成本。
[0028] 根据一个实施例，过滤器元件具有管状形状，优选地选自如下的组：圆形、椭圆形、卵圆形和花朵形。这提供了一种在给定管状形状的情况下提供尽可能大的过滤表面积的形状。
[0029] 根据一个实施例，过滤器元件适于清洁用于内燃机的流体。根据一个实施例，过滤器元件适于清洁空气。
[0030] 根据本公开的第二方面，公开了一种过滤器壳体。该过滤器壳体包括用于收容过滤器元件的隔室、在过滤器壳体的轴向方向上的第一端壁，该第一端壁包括通向隔室的开口。第一端壁还包括大致平坦的内表面，该内表面相对于垂直于过滤器壳体的轴向方向的平面倾斜。当过滤器插入时，倾斜表面将有助于过滤器元件的楔入，这除了有助于将过滤器元件保持在期望的操作位置之外，还具有在过滤器元件的开口和过滤器壳体的开口之间提供密封接合的另一积极效果。对应地倾斜的表面的构思能够实现简单且容易的方式，以便在横向方向上以直向下的方式直接对准地插入过滤器元件，因为对应地倾斜的表面提供了关于应该如何定向过滤器以实现插入的固有引导，并且提供过滤器元件抵靠过滤器壳体的楔入。
[0031] 根据一个实施例，过滤器壳体包括用于封闭隔室的壳体盖，其中壳体盖具有邻接表面，该邻接表面布置成：当壳体盖布置成封闭过滤器壳体时，该邻接表面在设置在隔室中的过滤器元件上提供压力，以便在过滤器元件的开口和过滤器壳体的开口之间产生密封力。积极的效果在于，这种布置将把过滤器元件保持在期望的位置，同时在盖和过滤器元件的长边之间提供期望的间距。
[0032] 根据一个实施例，壳体盖被布置在过滤器壳体的包络面中，使得壳体盖在关闭时形成过滤器壳体的一部分。这种布置具有积极的效果，因为它是节省空间的解决方案，这提高了例如发动机舱封装的效率。
[0033] 根据一个实施例，壳体盖被布置成打开过滤器壳体，以使过滤器元件在垂直于过滤器壳体的轴向方向的方向上分别移动到过滤器壳体和从过滤器壳体移走。积极的效果是提高了将过滤器插入过滤器壳体的容易性。它还为发动机舱提供了节省空间的解决方案。
[0034] 根据一个实施例，壳体盖具有在过滤器壳体的轴向方向上的延伸，该延伸与过滤器元件在其轴向方向上的延伸一样长或稍长，以使过滤器元件以其轴向方向大致平行于过滤器壳体的轴向方向的姿势(position)分别移动到过滤器壳体和从过滤器壳体移走。积极的效果是提高了将过滤器插入过滤器壳体的容易性。
[0035] 根据一个实施例，过滤器壳体具有管状形状。
[0036] 根据一个实施例，过滤器壳体适于在隔室中收容根据上文公开的任何一个实施例的过滤器元件，其中过滤器壳体的第一端壁的大致平坦的内表面与过滤器元件的第一端板的大致平坦的外表面对应地成形。这种过滤器壳体的积极效果是，对应地倾斜的表面使得过滤器元件能够在横向方向上直向下插入，在此期间，对应地倾斜的表面将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。积极的效果还在于，围绕过滤器元件的开口抵靠过滤器壳体的改善的密封效果。
[0037] 根据本公开的第三方面，公开了一种过滤器系统。该过滤器系统包括根据上文公开的任何一个实施例的过滤器元件和根据上文公开的任何一个实施例的过滤器壳体。过滤器系统被设置成使得当过滤器元件安装在过滤器壳体中时，过滤器元件的第一端板的倾斜的外表面保持抵靠过滤器壳体的第一端壁的倾斜的内表面。这种过滤器系统的积极效果是，对应地倾斜的表面使得过滤器元件能够在横向方向上直向下插入，在此期间，匹配的倾斜表面将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。积极的效果还在于，围绕过滤器元件的开口抵靠过滤器壳体的改善的密封效果。
[0038] 根据本公开的第四方面，公开了一种内燃机，其包括根据上述公开的实施例的过滤器系统。
[0039] 根据本公开的第五方面，公开了一种车辆，其包括根据上述公开的实施例的内燃机。
[0040] 根据本公开的第六方面，公开了一种过滤器元件。该过滤器元件包括在过滤器元件的轴向方向上位于过滤器元件的第一端处的第一端板，该第一端板包括用于与过滤器壳体的内表面密封接合的装置。第一端板还包括大致平坦的外表面，该外表面相对于与过滤器元件的轴向方向垂直的平面倾斜。通过具有这种类型的过滤器元件，实现了几个有利的效果。积极的效果是提高了插入过滤器的容易性。过滤器元件的倾斜外表面的积极效果是，它使得过滤器元件能够在横向方向上直向下地插入，在此期间，过滤器元件的倾斜外表面将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。
[0041] 根据一个实施例，密封装置与第一端板的倾斜的外表面一体地形成。这提供了过滤器的简单构造，其中端板和密封装置形成为共同结构。
[0042] 根据一个实施例，相对于与过滤器元件的轴向方向垂直的平面的倾斜对应于角度α，角度α优选为1°至10°，更优选为1°至5°，最优选为1°至3°。这有助于过滤器元件抵靠过滤器壳体的改进的楔入效果和密封效果。
[0043] 根据本公开的第七方面，公开了一种过滤器元件。该过滤器元件包括在过滤器元件的轴向方向上位于过滤器元件的第一端处的第一端板和在过滤器元件的轴向方向上与第一端板相反的在过滤器元件的第二端处的第二端板。第一端板和/或第二端板的主要部分具有这样的外部形状，使得过滤器元件形成垂直于过滤器元件的轴向方向的楔形结构。这样做的积极效果是，它能够容易地将过滤器元件在横向方向上直向下插入，并且将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。
[0044] 根据一个实施例，基本上整个第一端板和/或整个第二端板具有这样的外部形状，使得过滤器元件形成垂直于过滤器元件的轴向方向的楔形结构。这样做的积极效果是，它能够容易地将过滤器元件在横向方向上直向下插入，并且将有助于过滤器元件的楔入。此外，该特征具有积极的效果，即提供了关于应该如何正确插入过滤器的固有引导，以及提供了过滤器元件在其操作位置的旋转限制。
[0045] 根据一个实施例，第一端板和第二端板相对于过滤器元件的轴向方向以相同的角度相反地倾斜。在过滤器元件的端板上具有相反地倾斜的外表面提高了插入过滤器的容易性，因为使得能够插入的过滤器的正确取向变得显著。过滤器插入时的正确取向和对准对于实现开口周围的充分密封是重要的。由相反地倾斜的外表面施加的固有引导也变得更加显著，这改善了在插入期间和在其操作位置时实现的过滤器的楔入效果以及旋转限制。另一积极效果是容易的制造过程和低的制造成本。
附图说明
[0046] 下面参照附图，对作为非限制性示例引用的实施例进行更详细的描述。
[0047] 在附图中：
[0048] 图1是从承载根据本公开的过滤器壳体和过滤器元件的车辆的从后方观察的视图，
[0049] 图2a是根据本公开的过滤器元件的第一实施例的侧视图，
[0050] 图2b是图2a中的过滤器元件的端视图，
[0051] 图3是在安装期间图2a和2b中的过滤器壳体和过滤器元件的第一实施例的侧视图，
[0052] 图4是图3中的过滤器壳体在A-A处的剖视图，
[0053] 图5a是过滤器元件的第二实施例的示意性侧视图，
[0054] 图5b是图5b中的过滤器元件的示意性端视图，
[0055] 图6是过滤器元件的第三实施例的示意性侧视图，以及
[0056] 图7是过滤器壳体的备选实施例以及过滤器元件的第四实施例的透视图。
具体实施方式
[0057] 参照图1，公开了一种重型卡车车辆1，其包括内燃机系统2，对于内燃机系统2，可能有利的是，过滤器系统40包括在本公开中公开的类型的过滤器元件5和在本公开中公开的类型的过滤器壳体30。然而，内燃机系统2也可以在其它类型的车辆中实现，例如在公共汽车、轻型卡车、乘用车、船舶应用等中。内燃机系统2可以是例如柴油发动机，其本身可以依靠几种不同类型的燃料来运行，例如柴油或二甲醚，DME。其它类型的燃料也很适合，混合动力系统也是如此。过滤器元件5可以适于清洁空气。它还可以适于清洁用于内燃机系统2的或者在车辆1中用于除内燃机系统2之外的其它目的的另一流体。这种其它流体可以包括不同类型的油。内燃机系统2设有空气过滤器元件5和空气过滤器壳体30，如本文所公开的。
[0058] 本文公开类型的空气过滤器元件5位于从周围环境吸入空气的进气口50的下游。环境空气在被导向内燃机系统2的入口之前很多时候需要过滤。在进气口50的下游，空气管
51将空气导向到空气过滤器壳体30的入口100。空气过滤器元件5位于空气过滤器壳体30内，空气通过空气过滤器元件5被过滤，并进一步被引导通过空气出口200并且被导向内燃机系统2。空气过滤器壳体30位于车辆1的下部区域，而进气口50位于车辆1的上部区域。在所描绘的实施例中，空气过滤器壳体30位于车辆驾驶室正后方，而进气口50在车辆驾驶室的后端处位于车辆驾驶室的顶部上。空气管51在车辆驾驶室的大致竖直位置中位于后端。
空气过滤器壳体30被设置成其轴向方向横向于车辆1的行驶方向。上面详述的部件的位置也可以是其它位置。
[0059] 首先，将基于图2a和2b提供对本公开的第一实施例的描述。附图标记5专用于过滤器元件，并且是指整个设计，如图2a所示。本公开的空气过滤器元件5适于被可移除地布置在空气过滤器壳体30中。在图3、4和7中公开了这种布置的示例，这将在下面更详细地描述。根据本实施例的过滤器元件5也可以用于除关于图1公开的汽车用途之外的其他应用中，并且用于除空气之外的流体类型，例如燃料和油，但其具有显著更小的尺寸。
[0060] 空气过滤器元件5包括管状过滤器材料主体10，该管状过滤器材料主体10由适于待过滤流体的过滤操作的任何材料制成。在所公开的实施例中，空气过滤器元件5具有均匀的厚度和圆柱形横截面。更具体地，在所公开的实施例中，空气过滤器元件5具有圆形横截面。空气过滤器元件5具有波纹表面或褶皱表面，并且过滤器材料主体10由纸制成。过滤器材料主体10也可以由纤维素制成。
[0061] 空气过滤器元件5包括第一端板20和第二端板24，第二端板24相对于过滤器材料主体10与第一端板20相反地布置。第一端板20和第二端板24覆盖轴向端的邻近过滤器材料主体10的部分，并使开口22敞开。第一端板20和第二端板24由金属片或其它平面材料制成。在所描绘的实施例中，第一端板20和第二端板24通常是完全平坦的，并且与垂直于过滤器元件5的轴向方向I的平面成一定角度设置。第一端板20与所述方向成角度α，第二端板24与所述方向成角度β。在所描绘的实施例中，α等于β，但可以是其它情况。第二端板24的外表面
25相对于第一端板20的外表面21来看是相反地倾斜的。这意味着第一端板20的外表面21的倾角指向第二端板24的外表面25的倾角。第一端板20和第二端板24之间沿着过滤器元件5的外包络面的长度在过滤器元件5的沿竖向看到的底部上最短，并且在过滤器元件5的沿竖向看到的上部上最长，如图2a所示。最短侧对应于当安装在过滤器壳体30中时朝向过滤器壳体30的一侧。
[0062] 第一端板20包括通向过滤器材料主体10内部的开口22，过滤后的或待过滤的空气可通过该开口22离开或进入空气过滤器元件5。开口22在图2a和2b中布置成相对于空气过滤器元件5在轴向方向I上居中。开口22与空气过滤器元件5的内部连通，并且空气过滤器元件5的内部优选(但不是必须地)具有与开口22相同的尺寸和形状。内部延伸到空气过滤器元件5中，优选地一直延伸穿过空气过滤器元件5到达第二端板24。然而，从轴向方向I上看，内部可以到达空气过滤器元件5中的较短距离。图2a中的虚线指示这一点。
[0063] 参照图3和4，将更详细地描述包括空气过滤器元件5和空气过滤器壳体30的空气过滤器系统40。在这两个图中，空气过滤器元件5是与结合图2a和2b公开的相同的实施例。
[0064] 在图3中，空气过滤器壳体30被公开为包括用于收容空气过滤器元件5的隔室31、流体入口100和流体出口200。空气过滤器壳体30被描绘为具有圆形管状形状。该形状被制成使得其大致对应于空气过滤器元件5的形状。空气过滤器壳体30还包括第一端壁32，第一端壁32包括大致平坦的内表面33，内表面33相对于与空气过滤器壳体30的轴向方向垂直的平面倾斜。此外，第一端壁32包括通向隔室31的开口35，该开口35被具有锥形形状的引导结构28部分地包围。开口35是空气过滤器壳体30的出口200的入口。开口35具有相对于空气过滤器壳体30的尺寸、形状和位置，使得其对应于空气过滤器元件5的开口22的尺寸、形状和位置。
[0065] 空气过滤器壳体30还包括第二端壁36，该第二端壁36位于空气过滤器壳体30的相反端且关于隔室31成相反关系。第二端壁36具有大致平坦的内表面56，内表面56相对于与空气过滤器壳体30的轴向方向垂直的平面倾斜。因此，空气过滤器壳体30适于收容空气过滤器元件5，使得空气过滤器壳体30的相应的大致平坦的内表面33和56对应于空气过滤器元件5的相应的大致平坦的外表面21和25成形和倾斜。这对于空气过滤器元件5的第一端板20、第二端板24以及空气过滤壳体30的第一端壁32、第二端壁36都是如此，尤其是对于倾斜表面和它们相对于与空气过滤器元件5的轴向方向I垂直的平面的相应角度。
[0066] 流体入口100位于空气过滤器壳体30的弯曲的外周中，或者换句话说，位于空气过滤器壳体30的包络面中。流体入口100还相对于外周的法线稍微倾斜。该倾斜可以在相反的方向上，或者大致垂直于空气过滤器壳体30的轴向方向。
[0067] 当空气过滤器元件5安装在其操作位置(图中未描绘这种状态，而是通过大箭头所示的平移来实现)时，空气过滤器元件5的开口22将与过滤器壳体30的对应的开口35相匹配。此外，在使用时，待过滤的空气通过流体入口100进入空气过滤器壳体30，在空气过滤器壳体30内散布在空气过滤器元件5的外部周围，穿过空气过滤器元件5和过滤器材料主体10，使得空气被过滤，并且，最终过滤的且优选通常是清洁的空气通过开口35和流体出口
200离开过滤器壳体30。
[0068] 当空气过滤器元件5安装在空气过滤器壳体30中时，空气过滤器元件5的倾斜表面21、25和空气过滤器壳体30的倾斜表面33、56将有助于空气过滤器元件5的楔入，这具有有助于将空气过滤器元件5保持在期望的操作位置以及至少改善空气过滤器元件5和空气过滤器壳体30之间的密封接合的积极效果。此外，对应地倾斜的表面21、25的构思使得能够在垂直于空气过滤器元件5的轴向方向I的方向上简单且容易地插入空气过滤器元件5，并且倾斜表面21、25有助于关于空气过滤器元件5如何装配到空气过滤器壳体30中的自然引导。
它还向安装空气过滤器元件5的车间中的操作者或人员提供触觉反馈，使得对于正确组装来说，可视性可能不如对已知的过滤器那样重要。
[0069] 空气过滤器壳体30还包括用于封闭隔室31的壳体盖34。壳体盖34布置在空气过滤器壳体30的包络面中，使得其在关闭时形成空气过滤器壳体30的一部分。图3中未示出关闭位置，但是这种布置，即在垂直于过滤器壳体30的轴向方向的方向上打开壳体盖34，具有节省发动机舱中的空间或使用空气过滤器系统40的其它空间的积极效果。壳体盖34用两个展开的锁定夹被锁定在关闭位置。壳体盖34还被(未示出的)密封件包围，用于适当密封空气过滤器壳体30。如图3所示，壳体盖34布置成打开空气过滤器壳体30，以便空气过滤器元件5也在垂直于空气过滤器壳体30的轴向方向的方向上分别移动到空气过滤器壳体30和从空气过滤器壳体30移走。如图3所描绘的，壳体盖34具有在空气过滤器壳体30的轴向方向上的延伸，并且其至少与空气过滤器元件5在其轴向方向I上的延伸一样长。在备选实施例中，该延伸也可以略微更长。
[0070] 如图3和4所示，壳体盖34在每个轴向端具有邻接表面41和42，当空气过滤器元件5被安装在隔室31中时，邻接表面41和42布置成在空气过滤器元件5上提供压力，用于当壳体盖34布置成关闭空气过滤器壳体30时，在空气过滤器元件5的开口22和空气过滤器壳体30的开口35之间产生密封力。邻接表面41、42特别地布置成在空气过滤器元件5的相应的第一端20和第二端24上提供压力。这种布置将把空气过滤器元件5保持在期望的位置，同时，在壳体盖34和空气过滤器元件5的面对壳体盖34的长侧之间提供期望的间距。
[0071] 应当注意，空气过滤器壳体30可以具有许多其它设计，并且仍然保持关于空气过滤器元件5的功能。流体入口100和流体出口200的位置可以在过滤器壳体30的其它部分上，流体流动的方向可以相反，空气过滤器壳体30相对于空气过滤器元件5的尺寸可以不同，等等。
[0072] 参照图2a、2b、3和4，端板和对应的表面相对于与空气过滤器元件和空气过滤器壳体30的轴向方向垂直的平面的倾斜对于第一端板20和第一端壁32对应于角度α，而对于第二端板24和第二端壁56则对应于角度β。这些角度可以在1°至10°、或1°至5°、或1°至3°的范围内，以便提供期望的楔入效果和密封效果。
[0073] 在该第一实施例中，第二端板24的角度β等于第一端板20的角度α。因此，图2a、2b、3和4中描绘的实施例表示了空气过滤器元件5，对于该空气过滤器元件5，第一端板20和第二端板24的基本整个部分分别具有这样的外部形状，即，使得空气过滤器元件5从侧视图看形成楔形结构5。
[0074] 应当指出，关于空气过滤器壳体30，在本文描绘的实施例中，倾斜表面33的倾角等于第一端壁32的倾角，并且为了简单起见，倾斜表面56的倾角等于第二端壁36的倾角。然而，这可以被不同地设计，使得空气过滤器壳体30的外部形状不适形于隔室31的内部形状。
[0075] 空气过滤器元件5的第一端板20和第二端板24设有引导结构27，用于与设置在空气过滤器壳体30的内表面上的对应的引导结构28接合。这些引导结构由可压缩材料制成，例如橡胶、泡沫橡胶或聚氨酯。这种布置有助于空气过滤器元件5在组装期间和使用期间被附加地引导到其在空气过滤器壳体30中的操作位置，并且使得能够以简单且容易的方式确保空气过滤器元件5的正确插入，这可以实现在空气过滤器元件5的开口22周围抵靠空气过滤器壳体30的期望密封。此外，它提供了空气过滤器元件5的旋转限制，因此有助于将空气过滤器元件5保持在其期望的操作位置，这使得能够实现期望的密封。引导结构27被描绘为具有锥形形状，其部分地包围空气过滤器元件5的开口22。因此，引导结构27具有引导方向，其中该引导方向与相关的端板的倾斜表面的倾斜方向一致。
[0076] 现在转到图5a和5b，它们公开了过滤器元件5a的第二实施例。与第一实施例一样，该实施例可以用作空气过滤器元件5，但是也可以用于过滤其它流体，或者与汽车用途之外的用途相关。不再进一步讨论与已经公开的第一实施例大致相似的第二实施例中的特征。
[0077] 图5a以侧视图公开了过滤器元件5a。过滤器元件5a具有第一端板20a和第二端板24a。第一端板20a包括大致平坦的外表面21a，该外表面相对于与过滤器元件5a的轴向方向I垂直的平面倾斜。在图5a和5b中，平坦的外表面21a部分地包围开口22a，但仅包括过沿竖向看的过滤器元件5a的下部。在所描绘的实施例中，从外表面21a到第一端板20a的其余部分的过渡大致是直的和水平的，这在图5b中可见，但是这也可以设计成其它形式。外表面
21a应该设置在过滤器元件5a中的、当安装在过滤器壳体30a中时适于朝向过滤器壳体30a的部分上。外表面21a相对于第一端板20a的尺寸也可以是不同的大小，使得第一端板20a的更多或更少部分变得倾斜。
[0078] 应当注意，在该实施例中，过滤器元件5a在其外包络面和其内部之间具有不均匀的厚度，使得过滤器材料主体10a的不同部分具有沿着过滤器元件5a的外周平滑地改变的厚度。然而，过滤器元件5a的厚度也可以具有逐步地改变的设计。过滤器元件5a还可以具有除平坦的外包络面之外的表面，例如波纹表面或褶皱表面，或者具有峰和谷的表面。过滤器元件5a还可以具有连续或不连续材料类型的横截面。它可以例如设有外涂层或由外层和/或内层覆盖。
[0079] 在所描绘的实施例中，管状过滤器材料主体10a具有卵圆形形状。管状过滤器材料主体10a可以备选地是例如圆形、椭圆形或花朵形。此外，在所描绘的实施例中，开口22a在轴向方向I上相对于过滤器元件5a的中心偏心。
[0080] 过滤器元件5a的倾斜的外表面21a被描绘为部分地包围开口22a。它还可以完全包围第一端板20a，如图6所描绘的，图6公开了过滤器元件5b的第三实施例。第一端板20b在轴向方向I上的周边23b限定了相对于与过滤器元件5b的轴向方向垂直的平面倾斜的平面。因此，它描绘了一个实施例，其中大致平坦的外表面21b基本包围整个第一端板20b，且因此也包围开口22b。这有助于抵靠过滤器壳体30b的围绕过滤器元件的开口的改进的密封接合。第三实施例在所有其它方面类似于第二实施例。在这方面应当注意，第二和第三实施例中的第二端板24a、24b都平行于与过滤器元件5a、5b的轴向方向I垂直的平面。
[0081] 作为第二端板24a、24b的这种设计的备选方案，其可以被赋予相对于与过滤器元件5a、5b的轴向方向I垂直的平面的倾斜。图5a和6中的第二端板24a、24b的平坦外表面可以例如被赋予与第一端板20a、20b的相应的外表面21a、21b具有类似尺寸和位置的倾斜。因此，它可以部分地或完全包围第二端板24a、24b。然而，它应该包括过滤器元件5a、5b的沿竖向看的下部。从倾斜外表面到第二端板21a、21b的其余部分的过渡可以大致是直的和水平的，但是这也可以设计成其它形式。倾斜外表面应当设置在过滤器元件5a、5b的、当过滤器元件5a、5b安装在过滤器壳体30a、30b中时适于指向过滤器壳体30a、30b的部分上。倾斜外表面相对于第二端板21a、21b的尺寸也可以具有不同的大小，使得第二端板21a、21b的更多或更少部分变得倾斜。当然，第二端板21a、21b处的倾角也可以与第一端板20a、20b处的不同。
[0082] 图7中公开了过滤器元件5c的第四实施例以及过滤器壳体30c的互补形状的备选实施例。过滤器元件5c和过滤器壳体30c形成过滤器系统40c。不再进一步讨论与已经公开的第一实施例的对应特征大致相似的第四实施例的特征。在本实施例中，过滤器元件5c具有圆柱形形状，其具有居中地设置的开口22c，用于与过滤器壳体30c中的居中地设置的空气出口200c相配合。过滤器元件5c具有由褶皱纸制成的过滤器材料主体10c。过滤器元件5c和过滤器壳体30c的该实施例相对于图3和4中公开的实施例的主要区别在于，第一端板20c和第二端板24c都设有相对于垂直于过滤器元件5c的轴向方向的平面倾斜的倾斜外表面。倾斜外表面是彼此的镜像，使得：除了相反的倾斜方向之外，位置、尺寸和大小相似。为了容纳这样的过滤器元件5c，过滤器壳体30c在隔室31c中在第一端壁32c和第二端壁36c上具有大致平坦的内表面。除了彼此相反的倾斜方向之外，大致平坦的内表面的倾斜的位置、尺寸和大小是相似的。过滤器壳体30c的大致平坦的内表面的倾斜基本类似于过滤器元件30c的倾斜的外表面的倾斜。
[0083] 如图2a和2b中最清楚地看到的，在本文所述的任何一个实施例中，空气过滤器元件5的第一端板20和第二端板24可以包括附加装置55，用于与过滤器壳体30的开口35密封接合并防止空气绕过过滤器材料主体10直接进入空气过滤器元件5的内部。在另一个附加实施例中，该密封装置与第一端板20的倾斜的外表面21和第二端板24的倾斜的外表面25一体地形成。这有助于改善在过滤器元件5的开口22周围抵靠过滤器壳体30的密封。
[0084] 引导结构27可以基本包围开口22，因此它可以与用于密封接合的附加装置55组合成一个结构。
[0085] 应当注意，在具有未被倾斜外表面完全覆盖的第一和/或第二端板20、20a、20b、20c、24、24a、24b、24c的过滤器元件5、5a、5b、5c的所有所描绘的实施例中，第一和/或第二端板20、20a、20b、20c、24、24a、24b、24c的剩余部分不需要平行于与过滤器元件5、5a、5b、5c的轴向方向I垂直的平面。这些剩余部分可以是逐步倾斜的、弯曲的、逐步弯曲的，或是这些形状的任意组合。
[0086] 过滤器元件5、5a、5b、5c也可以设计成没有密封件52，但是如果存在这样的密封件52，则可以给出任何发现有利的尺寸和形状。
[0087] 过滤器元件5、5a、5b、5c上的引导结构27和过滤器壳体30、30a、30b、30c上的引导结构28可以完全省略，或者仅位于其一侧上。
[0088] 除非明确地陈述任何其他内容，否则，以上公开的备选实施例可以以任何被发现有利的方式组合，只要满足主要权利要求的特征即可。
[0089] 应当理解，本发明不限于上述和附图中示出的实施例；相反，技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。
