CN101076469B - 用于固定热交换器、特别是汽车的冷却液散热器的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种固定热交换器、特别是冷却液散热器(3)的装置，用于在汽车的前端模块(1)的框架形安装支架(2)中。安装支架(2)具有一个上横梁(2a)、两个侧板(2c、2d)，并优选地具有一个下横梁(2b)，而热交换器(3)则基本上具有四个弹性地支撑在安装支架(2)上的轴承(9、10、11、12)。并且，在热交换器(3)上布置着可插入到可弹性变形的轴套中的轴颈。按照本发明，两个上轴承(11、12)带有中间支架(18)，它一方面接纳轴套(19)，另一方面可不借助其它辅助手段固定在安装支架(2)上。

Description

用于固定热交换器、特别是汽车的冷却液散热器的装置
技术领域
本发明涉及一种用于固定热交换器、特别是冷却液散热器的装置。
背景技术
现在，汽车上的热交换器，特别是冷却液散热器和冷却液冷凝器大多安装在所谓的前部模块中，这个模块由安装支架、热交换器和前照灯组成。其中，安装支架形成一个基本为框架形的结构，特别是一个塑料结构，在这个结构上固定着各部件如热交换器、风机框架和通风机。整个前部模块在制成后被装入到汽车前面的发动机舱中，并在那里固定。
由DE 10051567A1公开的这种前部模块包括一个框架形的安装支架，冷却液散热器和冷凝器一同固定在这个安装支架中。橡胶轴套通过销钉固定在散热器的上部和下部，并直接插入到安装支架上相应的开口中。在安装支架的上横梁中设有钥匙孔形状的开口即槽，筒状的上部橡胶轴套插入到这些开口中。这样，散热器就从后侧即汽车的发动机侧安装，并也只可从后侧拆卸，在空间有限的情况下，这种方式是有缺点的。此外，这种轴承布置是非静定的(statisch unbestimmt)，因为上下轴承相互拉紧一这会导致不希望出现的振动，并加大前部模块的应力。
发明目的
本发明的目的是改进说明书开头所提及的装置，一方面，可简化热交换器、特别是冷却液散热器的安装和拆卸，另一方面，实现静定的轴承布置。
按照本发明，热交换器或冷却液散热器在上部通过附加的支架即所述的中间支架与安装支架相连。为此，散热器具有两个中间支架，它们插到散热器的轴颈上并与它们安装在一起。这样，中间支架成为散热器和安装支架之间的连接元件，并与安装状况相配合。此外，由于热交换器只具有标准化的轴颈，而中间支架则根据具体情况匹配并插到轴颈上，所以使热交换器或散热器得以简化。
按照发明的一个进一步改型，中间支架一方面包括一个固定孔，用于接纳由弹性体材料制成的轴套即橡胶轴套，另一方面还包括限位销，它们可在安装支架中卡紧。由于散热器只需翻转并锁紧，这样就使安装变得简单迅速。这样，中间支架就形成散热器上轴承，其成为安装支架的组成部分，并且所有来自散热器上轴颈的轴承力就传递到安装支架中。
按照本发明的另一个优选实施形式，两个限位销与上轴颈的纵轴大致成直角，也就是说它们大致为水平地从散热器向前伸出，即沿着行驶方向。这样，在不需要多余的向上(z向)的空间的情况下，散热器通过翻转装入并锁紧。同时，限位销的端部穿过安装支架的前侧，在那里设有相应的止动孔，限位销则卡入到止动孔中锁紧。通过上述锁紧主要在行驶方向(x方向)上实现了固定。
在本发明的另一个优选实施形式中，每个中间支架向上和向下即沿正z向和负z向支撑在安装支架上，优选为在安装支架上夹紧。这样的优点在于，尽管安装简单，中间支架仍通过锁紧与安装支架无间隙且固定地连接。另外还有以下优点：只需通过一种简单的工具使两个限位销从锁止状态中松开，就可从前面拆卸散热器。这样，在松开了散热器上轴承后，将散热器向后(与行驶方向相反)翻转并取出。这大大减轻了一在维修时的一拆卸工作。
在本发明的另一个优选实施形式中，在支架上设有辅助孔，辅助螺栓可以插入到这些辅助孔中。这是一种故障安全的措施，用于锁止连接失效的情况。散热器通过起辅助作用的螺栓连接与安装支架更加牢固地连接。
在本发明的另一个优选实施形式中，中间支架是塑料注射成型件，其优点在于降低了制造成本。
在本发明的另一个优选实施形式中，散热器上轴承的至少一个轴套带有一个长孔，从而在与行驶方向垂直的方向上就可以具有一定间隙。这样，散热器(水平方向布置的管子)的纵向膨胀就被轴承阻止，从而避免了应力。
在本发明的另一个优选实施形式中，下轴承是固定轴承，上轴承是浮动轴承。散热器的重量都在下轴承上，它由橡胶轴套形成，因此既具有弹性也具有阻尼性能。向上在散热器和中间支架之间留有一定间隙，这样在z向上就可以出现膨胀。其优点在于，实现了散热器和整个冷却模块的静定轴承布置。
附图说明
附图中所示是本发明的实施例，并在下面对其进行详细说明。其中，
图1是前端模块的后视图(沿行驶方向)，
图2是图1所示前端模块的正视图(与行驶方向相反)，
图3中是安装支架中的冷却液散热器下部轴承，
图4是采用了中间支架的冷却液散热器上部轴承在x-z平面中的截面图，
图5是图4所示的散热器上部轴承在y-z平面中的截面图，
图6是散热器上部轴承在一个平行的x-z平面中的另一个截面图，
图7a和7b是中间支架的立体图。
附图标号：
1   前端模块                           2   安装支架
2a  上横梁                             2b  下横梁
2c  侧面部分                           2d  侧面部分
2e  肋片                               2g  肋片
2f  肋片                               2h  止动孔
3   冷却液散热器                       4   冷却液箱，左
5   冷却液箱，右                       6   散热器管系
7   风扇外罩                           8   通风机
9   散热器下轴承，左                   10  散热器下轴承，右
11  散热器上轴承，左                   11a 止动元件
12  散热器上轴承，右                   12a 止动元件
13  冷凝器                             14  轴承孔
15  橡胶轴套                           15a 固定孔
15b 法兰                               16  轴颈，下
16a 挡板                               17  轴颈，上
18  中间支架                           18a 固定孔
18b 限位销                             18c 止动凸缘
18d  止动面             18e  支撑凸缘
18f  法兰               18g  凸缘
19   橡胶轴套           19a  法兰
19b  长孔
具体实施方式
图1是汽车的前端模块1的后视图，也就是说沿汽车的行驶方向。在坐标系中给出了汽车的正轴x、y、z，其中，x相当于行驶方向。前端模块1具有一个安装支架2，它形成一个封闭的框架，而这个框架由一个上横梁2a、一个下横梁2b和两个侧面部分2c、2d组成。在安装支架2中，即在框架2a、2b、2c、2d之内布置着冷却液散热器3，它是交叉流式散热器，并具有两个侧部冷却液箱4、5以及布置在两个冷却液箱之间的管系6。管系6由图未示的、水平布置的管和翅片组成。沿行驶方向在冷却液散热器3之后固定着一个带有通风机8的风扇外罩7。散热器3通过四个在图中用圆圈表示的轴承即两个下轴承9、10和两个上轴承11、12支撑在安装支架2上。在这里，散热器3是一个冷却模块的载体，它包括风扇外罩7和通风机8以及其它在这里未示的热交换器。
图2是如图1所示的、带有安装支架2的前端模块1的正视图，也就是说与汽车的行驶方向相反。沿行驶方向在散热器3之前布置着空调装置的冷凝器13，它以一种这里未详加说明的方式与散热器3连接。两个上轴承11、12在图中以圆圈表示，分别具有两个固定元件11a、12a，所述固定元件插入到上横梁的前部中，将在下面对它们详细说明。
图3是下轴承10(见图1)在x-z平面中的截面图。在图中显示了下横梁2b，它带有用来接纳橡胶轴套15的开口14。冷却液散热器3的塑料冷却液箱5在下部具有一个注射成型的轴颈16，它被压入到橡胶轴套15的开口15a之中。橡胶轴套15具有一个环绕一周的法兰15b，它支撑在横梁2b 上。冷却液箱5的轴颈16向上被压在橡胶轴套15上的板16a挡住。橡胶轴套象圆屋顶一样向上拱起，这样，带有挡板16a的轴颈16沿z向相对于横梁2b产生回弹。同时，通过压配合而与横梁2b和轴颈16固定连接的橡胶轴套15起着减振的作用。散热器下轴承9基本上为相同的结构，也就是说同样在z向上为弹性定位轴承，因此也就不再给出它的截面图。
图4是散热器上轴承12在x-z平面内的截面图一散热器上轴承11基本上为相同结构，也就是说后面的描述也适用于另一个散热器上轴承。冷却液箱5具有一个注射成型的轴颈17，它大致垂直向上(z向)。中间支架18卡入到上横梁2a中并夹紧，所述支架大致沿水平方向(x向)延伸并带有固定孔18a。中间支架18通过固定孔18a中的橡胶轴套19接纳轴颈17并为它形成上轴承。橡胶轴套19形状配合地固定在固定孔18a中并具有下法兰19a，这个法兰与冷却液箱5的上侧之间形成一个缝隙s-这样，在例如出现热膨胀的情况下，冷却液箱5或冷却液散热器3可以沿z向进行补偿运动。如前所述，中间支架18与安装支架2固定连接，并因此将由轴颈17所施加的力传递到安装支架2上。为此，中间支架18带有限位销或定位销18b，它穿过横梁2a的前侧并与止动凸缘18c抓紧。这样就使中间支架18在x向上固定。而在相反的x向上的固定则是通过斜止动面18d实现的，这个面支撑在上横梁2a的内侧上。限位销18的另一个支撑是通过中间肋片2e和中间支架18上的支撑凸缘18e实现的。
此外，在截面图中还显示了辅助孔18h，它布置在中间支架18的中心，并且开口向前。当锁止连接失效时，固定螺栓可以从前侧插入到辅助孔18h中，起到辅助固定(故障安全)的作用。
图5是散热器上轴承在y-z平面中的另一个截面图。中间支架18的固定孔18a在其下部和外部区域带有法兰18f，它向上(沿z向)支撑在两个垂直的肋片2f、2g上，这两个肋片则是从上横梁2a中伸出。这样就实现了中间支架18在朝上方向上的固定。橡胶轴套19形状配合地固定在固定孔18a中，并且在向上的方向上由一个沿径向向内突出的凸缘18g固定。橡胶轴套19具有长孔19b，它允许轴颈17在y向即垂直于行驶方向的方向上带有间隙。这样就可以补偿冷却液散热器3的热膨胀。
图6是散热器上轴承12在x-z平面中的另一个截面图，但是这个平面是在轴颈17之外，穿过限位销18b(另一个在图示平面之前的限位销)。限位销或定位销18b具有弯曲弹性，它前端部穿过安装支架2中的止动孔18h，同时，止动凸缘18e抓紧安装支架2的端面，从而将中间支架18在x向上固定。人们从图中可以看到，带有止动凸缘18e的限位销18b可略微向上(沿z向)升起，从而松开锁止，并可被向后(与行驶方向相反)压出。这样，就可以从前方即从前端模块的前侧接触到散热器上轴承12，从而可以通过向后倾斜并向上取出来拆卸散热器(或整个冷却模块)。这种从前部接触的方式在图2中也可以看到，在那里止动元件11a、12a相当于止动凸缘18e。
此外在图6中还可以看出，橡胶轴套9形状配合地装在固定孔18a中，并沿z向在上和下两个方向上被固定。这样，橡胶轴套19就成为中间支架18的不可拆卸的部分。
图7a和7b是中间支架18的两个不同的立体图，所述支架包括两个限位销18b和一个固定孔18a，而橡胶轴套19(图未示)则不可拆卸地插入到固定孔中。在图7b中可以清楚地看到，在限位销18b的自由端是向下突出的止动凸缘18c。此外，还可以看到布置在固定孔18a两侧的法兰18f。在图7b中则可以清楚地看到支撑凸缘18e，它靠近固定孔18a。此外，在两个限位销18b之间是辅助孔18h(见图4)，它用于接纳起辅助固定作用的螺栓。图中所示的中间支架18可以是注射成型的塑料件，在确定其尺寸时要使它能吸收所出现的轴承力并将轴承力传递到安装支架上。
在图示和所述的实施例中，安装支架2是封闭的框架，带有两个横梁和两个侧面部分。在一个图未示的实施形式中，安装支架也可以是U形的，也就是说，是敞开的支架，带有一个上横梁和两个侧面部分。在这种情况下，热交换器或散热器的下轴承安装在两个侧柱上。

Claims (14)

1.用于在汽车的前端模块(1)的框架形安装支架(2)中固定热交换器的装置，其中，安装支架(2)具有一个上横梁(2a)、两个侧板(2c、2d)，具有一个下横梁(2b)，而热交换器(3)大体具有两个弹性地支撑在安装支架(2)上的下轴承(9、10)和两个弹性地支撑在安装支架(2)上的上轴承(11、12)，并且，在热交换器(3)上布置着能插入到可弹性变形的轴套(15、19)中的轴颈(16、17)，其特征在于，所述两个上轴承(11、12)带有中间支架(18)，中间支架(18)具有呈封闭状的固定孔(18a)和至少一个限位销(18b)，所述限位销与安装支架(2)通过锁紧和/或咬紧可拆卸地连接起来；所述固定孔(18a)内容置所述可弹性变形的轴套(19)；所述轴套(15，19)和中间支架(18)沿所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向安装。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述热交换器是冷却液散热器(3)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，至少一个限位销(18b)基本垂直地从轴颈(17)中伸出，并穿过布置在安装支架(2)前侧的开口(2h)。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述限位销(18b)为两个并排布置、在端侧带有止动凸缘(18e)的弹性限位销(18b)，它们穿过两个位于安装支架(2)前侧的开口(2h)并抓紧。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述限位销(18b)为两个并排布置、在端侧带有止动凸缘(18e)的弹性限位销(18b)，它们穿过两个位于安装支架(2)前侧的开口(2h)并抓紧。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，中间支架(18)沿所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向向上和向下通过咬紧支撑在安装支架(2)上。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，中间支架(18)在限位销(18b)之间具有起辅助固定作用的辅助孔(18h)。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，可弹性变形的轴套(19)形状配合地固定在中间支架(18)的固定孔(18a)之中。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在中间支架(18)中的轴套(19)具有接纳轴颈(17)的长孔(19b)，它允许轴颈(17)在垂直行驶方向的方向上具有一间隙。
10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，中间支架(18)的固定孔(18a)具有侧部法兰(18f)，它沿所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向向上支撑在上横梁(2a)的肋片(2f、2g)上。
11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，固定孔(18a)具有支撑凸缘(18e)，它沿所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向向下支撑在安装支架(2)上。
12.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，中间支架(18)作为塑料注射成型件制成。
13.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，下轴承(9、10)作为所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向上的弹性固定轴承，上轴承(11、12)作为所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向上的浮动轴承。
14.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，下轴承(9、10)作为所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向上的弹性固定轴承，上轴承(11、12)作为所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向上的浮动轴承，轴颈(17)在上轴承(11、12)的轴套(19)中在所述轴颈(16、17)的轴向延伸方向上具有间隙(s)。
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