CN103225720A - 流体分配歧管 - Google Patents

Abstract

一种用于流体流动系统的流体分配歧管，包括：歧管主体，具有：中心孔和限定管接收开口的横向端壁表面，以及在所述中心孔中位于所述管接收开口的前部的紧固脊，在所述管接收开口处被能松脱地紧固到所述歧管主体的所述紧固脊的密封保持件，其中所述主体限定比所述管接收开口的轴向向内的至少一个径向邻接表面，以及所述密封保持件包括与所述歧管主体的所述径向邻接表面成径向邻接关系的至少一个径向邻接表面。所述歧管主体包括限定所述邻接表面的多个槽，密封保持件包括多个径向翼片，其具有在所述槽内与所述歧管主体成径向邻接关系的邻接表面。在一种形式中，密封保持件包括汇聚到比管接收开口的直径小的直径的向前汇聚斜面。

Description

流体分配歧管

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年1月26日提交的名称为“流体分配歧管”的美国临时申请第61/591,106号的优先权，其通过引用全部合并于此。

技术领域

本发明涉及一种流体分配歧管。更具体而言，涉及一种流体分配歧管，具有密封保持元件，对于歧管与流体流动系统之间的连接具有加强的可靠性能。

背景技术

随着用于车辆的电池电源的出现，已经开发出复杂的电池组构造。在多数配置中，需要在所有气候条件下将电池温度保持在有效操作范围。结果是，电池组群具有错综复杂的热交换流体系统。经调节的流体循环通过系统以确保有效操作。

通常流体流动系统包括一个或多个分配歧管来接收流动的流体用于分配到多个流体路径（或从多个流体路径收集流动的流体）。这种歧管的示例例示在美国专利第7,846,573中。

典型地，用于电池冷却系统的歧管包括伸长的中空管状歧管主体，该伸长的中空管状歧管主体在限定出环形端表面的一端处具有扩大的圆环。多个分配端口或孔沿歧管的长度延伸以便将流分配到多个分支。典型的歧管包括与限定了进入端口的端口连通的内孔，以接纳流动系统的管状元件。为O形环密封件形式的密封构件经由在管接收开口处卡合到歧管的内孔中的环形密封保持件或“外部间隔件”被支撑在管接收开口处的孔中。O形环密封件提供歧管的内孔与被插入的管状构件之间的流体密封结合。

流体分配歧管由制造商预先组装并传送到形成完整的流体系统的制造公司。预组装的部件包括歧管、孔内的O形环密封件和在管接收开口处摩擦紧固到歧管以保持密封构件就位的密封保持件。

已经发现，流体分配歧管的组装中包括的数个因素引入可能的泄露风险。作为其中一个，在插入时，除非密封保持件相对于内孔居中，否则可能产生包括损害O形环密封件的功能的碎片。而且，由于密封保持件的轴向长度相对于其直径“L/d比率”非常小，所以插入过程期间轴向定位的均匀性存在问题。本公开的流体分配歧管避免了这些可能的问题。

发明内容

本公开的歧管包括提供保持件相对于管接收开口与孔的同轴对齐以确保对齐的插入。而且，密封保持件和歧管被构造成限制保持件插入到中心孔中的最大轴向插入，以确保密封保持件相对于歧管主体可靠且一致的定位。

附图说明

图1为本公开的流体分配歧管的局部透视图。

图2为流体歧管的歧管主体部件的局部透视图。

图3为在管接收开口处的歧管主体部件的剖视图。

图4为图1的流体分配歧管的密封保持件的平面视图。

图5为图3的密封保持件沿图4的线5-5截取的旋转的剖切端部视图。

图6为图4的密封保持件的侧视图。

图7为图1的组装的流体分配歧管的剖视图。

图8为流体系统的连接件的透视图。

具体实施方式

根据本公开，提供一种流体分配歧管，其包括改进的密封保持件或外部间隔件以将密封元件保持在管接收开口处。例示的歧管100包括歧管主体101、密封构件210和密封保持件300。

图1至图3以及图7中显示用于电池冷却系统的歧管100的构造。歧管100包括伸长的中空管状歧管主体101，伸长的中空管状歧管主体101的一端具有扩大的圆环107。具有纵向轴线CL的中心孔110从横向端壁表面109延伸并形成管接收开口111。与中心孔110连通的多个端口或孔102沿其长度延伸以便将流分配到多个分支。

例示的歧管100为入口歧管。也就是，流体被传送到歧管，以便被配到电池温度控制系统。本公开的原理同样能应用到排放歧管或收集歧管，收集歧管通过电池支撑结构从多个路径接收流体用于收集并传回温度控制系统的流动路径。该改进的构造能应用到歧管设施，不论流体是否从流体流动系统内的歧管传送或被流体流动系统内的歧管收集。

在本公开中，术语向内或向前意味着沿流体流动系统的管状构件被插入到流体分配歧管的管接收开口中的方向。向外或向后意味着沿相反的方向。径向向内意味着朝向歧管的孔的中心轴线，径向向外意味着沿相反的方向。

如图3中最佳可见，内孔110限定圆柱形密封表面108以液体密封关系接纳密封构件（例示为的O形环密封件210）。表面108终止于与限制O形环密封件210的轴向向内平移的管接收开口111相间隔的径向环形邻接表面112。环形止挡表面113限定孔110中的直径减小台阶。孔110包括从径向环形邻接表面112向前延伸到环形止挡表面113的圆柱形表面115。

图3和图7中最佳可见在管接收开口111处的轴向向前的横向端壁表面109和轴向向后的径向环形邻接表面112、圆柱形密封表面108，孔110包括径向向内紧固脊114。紧固脊114限定孔110在管接收开口111处的内直径，该内直径稍微小于圆柱形密封表面的直径。在下面将进一步描述，其被构造为将密封保持件300摩擦保持在孔110内。

歧管主体101的扩大的圆环107包括围绕管接收开口111的多个径向槽106。径向槽106从在歧管主体101的接收开口111处的横向端壁表面109轴向向前延伸到邻接表面116，稍微长于向内紧固脊114的轴向范围的轴向距离。在例示的构造中，四个等距间隔的径向槽106被提供。然而，数量和间距不是关键的，但优选通过等间距的平衡。

由于存在于管接收开口111处的径向槽106，向内紧固脊114是间歇的。也就是，其不是完整圆形，而是被槽106中断。如图1至图3中最佳可见，槽106包括从横向端壁表面109开始朝向彼此汇聚的终止在径向侧壁119中的进入斜面117。侧壁119通过底部斜面121与邻接表面116结合。

本公开的歧管构造包括图4至图7中所示的环形密封保持件或外部间隔件300。其具有环形主体，该环形主体具有从向前环形表面302朝向向后环形表面304延伸的外部圆柱形表面301。圆柱形表面301的尺寸适合于与歧管主体101的孔110的径向向内紧固脊114的内直径成紧密交叠关系。

径向向外轮缘306围绕外部圆柱形表面301延伸。径向向外轮缘306通过环形斜面312结合到向前环形表面302。环形斜面312径向向内汇聚并在比在径向向内紧固脊114处的中心孔110的直径小的直径处与向前环形表面302相交。径向向外轮缘306具有外部圆柱形表面，该外部圆柱形表面具有比径向向内紧固脊114的内直径更大的直径。径向向外轮缘的尺寸适合于与歧管主体101的内孔110的圆柱形密封表面108成紧密同心关系。径向向外轮缘306限定在圆柱形表面301处的向后朝向径向邻接表面311，向后朝向径向邻接表面311与紧固脊114接合以抵抗轴向向外运动或撤回密封保持件300以将保持件300维持在管接收开口111中。

应该指出，虽然密封保持件300的某些表面被描述为圆柱形或环形，但是这些表面是在等距间隔的翼片303之间的非连续的、弓形分段。

密封保持件300的内直径307与歧管主体101的孔110的圆柱形表面115的直径大约相等。其尺寸适于自由接收与流体系统配件或连接件的连接。

在例示布置中，系统流体通过图7中例示的配件或连接件200被传送到歧管100。配件或连接件200为在一端具有软管连接202且在另一端具有管状套筒部分204的管状构件。套筒部分204限定环形向前端部203。套筒部分204包括尺寸适于在歧管主体101的管接收开口111处的密封构件保持件306的内孔307内的外部圆柱形密封表面208。套筒部分204与介于套筒部分204的圆柱形密封表面208与歧管孔110的圆柱形密封表面108之间的O形环密封件210成流体密封关系。当完全插入时，连接件200的环形向前端部203可邻接中心孔110内的止动表面113。保持件夹（未示出）将连接件200紧固到歧管主体101，其中套筒部分204在密封保持件306的内孔307和歧管主体101的孔110内。

根据本公开，密封保持件或外部间隔件300包括从外部圆柱形表面301延伸的等距间隔的径向翼片303。每个径向翼片303具有在径向壁308之间的与翼片303插入到歧管主体101中一致的周向范围。每个径向翼片303具有形成在与歧管主体101的扩大环107的横向端壁表面109大约相同尺寸的直径处的径向外部边缘。每个翼片303的轴向厚度与向前环形表面302到向后环形表面304之间的密封保持件300的轴向厚度共同扩张。显著地，从横向端壁表面109到邻接表面116的歧管主体101的槽106的轴向深度与翼片303的轴向厚度大致相同。

翼片303各自包括与向前环形表面302共面的向前邻接表面313。翼片包括在向前邻接表面313与侧壁308之间的引导锥形309。

参见图1和图7，歧管100被预组装以包含在圆柱形密封表面108处在内孔110内的O形环密封件210。密封件210通过能松脱地咬合到管接收开口111中的密封保持件300被保持在位置上，从而径向向外轮缘306越过径向向内紧固脊114。如图7中可见，通过将O形环密封件210以与圆柱形密封表面108成流体密封关系插入到内孔110中而继续组装。密封保持件300然后被定位为内孔307与内孔110同轴对齐。密封保持件300的翼片303周向对齐以位于径向槽106中。翼片303上的引导锥形309在横向端壁表面处109与槽106的进入斜面117协作以将翼片303相对于槽周向定向。

密封保持件300被轴向地向前推动，直到翼片303的向前邻接表面313邻接槽106中的邻接表面116以限制保持环300轴向向前向管接收开口111中的插入。在该位置，向后径向邻接表面311位于紧固脊114的前部以将密封保持件300能松脱地紧固在管接收开口111内。O形环密封件210被捕获在密封保持件300的向前环形表面302与歧管主体101的孔110的径向环形邻接表面112之间。

重要地，内孔307的直径小于孔110的紧固脊114在管接收开口111处的直径。因此，在密封保持件300向内轴向平移到管接收开口111中时，斜面312自动将密封保持件300相对于孔110居中。也就是，孔110和密封保持器300的内孔307为同轴对齐从而允许有效的插入。因此，斜面312适合同轴对齐以消除部件在保持件300的轴向插入期间的任何恶化。

由于翼片303的轴向厚度与径向槽106的轴向深度大约相同，所以保持件300的向后表面304与歧管主体101的扩大圆环107的壁表面109大致周向对齐。因此，预组装的歧管100被构造为接收流体流动系统的连接件200的管状部分204。

套筒204的外部圆柱形密封表面208的直径的尺寸稍微大于O形环密封件210的内直径。套筒204插入通过管接收开口111促使外部圆柱形密封表面208密封抵靠O形环密封件210的内直径，促使O形环密封件210的外径密封抵靠歧管主体101的孔110中的圆柱形密封表面108。环形止挡表面113通过与套筒部分204的向前环形端部203邻接而限制套筒204向前插入到孔110中。套筒部分204的向前端部以与保持环300的内孔307和孔110的圆柱形表面115成能滑动的关系定位。连接件200的附接使用机构（未示出）通过连接件200与歧管主体101的扩大端部107的连接完成。

前述的变型和修改在本发明的范围内。理解的是，在此公开和限定的本发明延伸到从文字和/或附图中提到或明显的单个特征中的两个或更多个的所有替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的各种替代方面。权利要求将理解为包括现有技术所允许的范围内能达到的替代实施例。

Claims (17)

1.一种用于流体流动系统的流体分配歧管，包括：

歧管主体，具有：

中心孔和限定管接收开口的横向端壁表面，

在所述中心孔中位于所述管接收开口的前部的紧固脊，在所述管接收开口处被能松脱地紧固到所述歧管主体的所述紧固脊的密封保持件，

所述主体限定比所述管接收开口轴向向内的至少一个邻接表面，以及

所述密封保持件包括与所述歧管主体的所述径向邻接表面成径向邻接关系的至少一个径向邻接表面。

2.如权利要求1所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管主体包括从所述横向端壁表面径向向内延伸的多个槽，每个槽限定邻接表面，

并且所述密封保持件包括多个径向翼片，每个翼片限定于所述槽的所述邻接表面成径向邻接关系的邻接表面。

3.如权利要求2所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管主体的所述槽和所述密封保持件的所述翼片绕所述管接收开口等距间隔。

4.如权利要求3所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述翼片的轴向宽度与所述槽从所述歧管主体的所述横向端壁表面开始的轴向深度大致相等。

5.如权利要求4所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管主体包括四个等距间隔的槽，并且所述密封保持件包括四个等距间隔的翼片。

6.如权利要求5所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管包括在所述中心孔中位于所述密封保持件前部的O形环密封件。

7.如权利要求1所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述密封保持件包括具有外部圆柱形表面的径向外部轮缘，该外部圆柱形表面具有的直径大于所述径向向内紧固脊的内直径。

8.如权利要求7所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述密封保持件的所述径向外部轮缘限定与所述中心孔中的所述紧固脊接合的面向后的径向邻接表面。

9.如权利要求8所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述密封保持件包括向前环形表面和环形斜面，所述环形斜面径向向内汇聚且在比所述中心孔中的所述径向向内紧固脊处的直径小的直径处与所述向前环形表面相交。

10.如权利要求9所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管主体包括从所述横向端壁表面轴向向内延伸的多个槽，

并且所述密封保持件包括与所述槽内的所述歧管主体成径向邻接关系的多个径向翼片。

11.如权利要求10所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管主体的所述槽和所述密封保持件的所述翼片绕所述管接收开口等距间隔。

12.如权利要求11所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述翼片的轴向宽度与所述槽从所述歧管主体的所述横向端壁表面开始的轴向深度大致相等。

13.如权利要求12所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管主体包括四个等距间隔的槽，并且所述密封保持件包括四个等距间隔的翼片。

14.如权利要求13所述的用于流体系统的流体分配歧管，其中所述歧管包括在所述中心孔中被所述密封保持件能松脱地保持的O形环密封件。

15.一种用于流体流动系统的流体分配歧管，包括：

歧管主体，具有：

中心孔和限定管接收开口的横向端壁表面，

在所述中心孔中位于所述管接收开口的前部的紧固脊，在所述管接收开口处被能松脱地紧固到所述歧管主体的所述紧固脊的密封保持件，

其中所述密封保持件包括具有外部圆柱形表面的径向外部轮缘，该外部圆柱形表面具有的直径大于与所述中心孔中的所述紧固脊接合的所述径向向内紧固脊的内直径，并且

其中所述密封保持件包括向前环形表面和环形斜面，所述环形斜面径向向内汇聚且在比在所述中心孔中在所述径向向内紧固脊处的直径小的直径处与所述向前环形表面相交。

16.一种组装如权利要求2所述流体分配歧管的方法，包括步骤：

将所述密封保持件插入到所述中心孔中，直到所述翼片的所述邻接表面与所述槽的所述邻接表面邻接为止。

17.一种组装如权利要求8所述流体分配歧管的方法，包括：

将所述密封构件朝向所述管接收开口推动以促使所述密封保持件的所述环形斜面与所述紧固脊接触，并继续将所述密封构件推动到所述中心孔中，直到所述歧管的所述邻接表面和所述密封保持件成邻接关系为止。

Images