CN104972893A - 散热器以及配备有该散热器的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了散热器以及配备有该散热器的车辆。散热器容纳在车辆的前部的发动机舱中并且被构造为消散在内燃机中循环的冷却液的热量。所述散热器包括弱部，所述弱部在抵抗所述车辆的纵向上的负荷方面比其他部分弱。与散热器不具有所述弱部的情形相比，当施加所述车辆的纵向上的负荷时所述散热器易于被压缩以及变形。

Description

散热器以及配备有该散热器的车辆

技术领域

本发明涉及被构造为消散在内燃机中循环的冷却液的热量的散热器，还涉及配备有该散热器的车辆。

背景技术

车辆的发动机舱具有消散在内燃机中循环的冷却液的热量的散热器。

公开号为2012-11977的日本早期公开专利公开了一种支撑散热器的散热器支撑件。该散热器支撑件具有右上构件和左上构件。右上构件和左上构件通过销连接。当负荷从前方施加至车辆时，右上构件和左上构件绕着该销相对于彼此枢转。从而散热器支撑件沿车辆的后向弯折。当车辆受到前部碰撞时，散热器支撑件容易沿车辆的后向弯折。因此，散热器支撑件能够确保冲击吸收行程。

发明内容

当散热器支撑件沿车辆的后向弯折时，由散热器支撑件支撑的散热器也沿车辆的后向移动。

发动机舱还容纳除了散热器之外的各种部件。因此，如果散热器沿车辆的后向移动，则散热器会与布置于散热器后方的部件发生干涉。这种干涉会由于经由散热器传递至布置于散热器后方部件的负荷而使这些部件变形。

这种问题源自散热器和布置于散热器后方的部件之间的干涉。因此，只要散热器与其他部件发生干涉，这种问题就是不可避免的，无论是否提供一种用于有效改变散热器支撑件形状的构造，如在公开号为2012-11977的日本早期公开专利中的那样。

本发明的目的是提供一种散热器，其能够约束布置于散热器后方的部件的变形，并且提供配备有该散热器的车辆。

为了实现前述目的并且根据本发明的一个方案，提供了一种散热器，其容纳在车辆的前部的发动机舱中并且被构造为消散在内燃机中循环的冷却液的热量。所述散热器包括弱部，所述弱部在抵抗所述车辆的纵向上的负荷方面比其他部分弱。与散热器不具有所述弱部的情形相比，所述散热器当受到所述车辆的纵向上的负荷时易于被压缩以及变形。

根据本发明的另一方案，提供了一种车辆，其包括上述的散热器。所述车辆进一步包括电动机以及用于控制所述电动机的逆变器。所述内燃机和所述电动机用作驱动力源。所述逆变器在所述发动机舱中位于所述散热器的后方。

结合附图，通过以下说明，本发明的其他方案以及优势将变得显而易见，通过示例的方式示出了本发明的原理。

附图说明

通过将当前优选实施例的以下说明以及附图一起进行参考，可以更好地理解本发明及其目的以及优势，在附图中：

图1是示出配备有根据第一实施例的散热器的车辆的发动机舱内部的示意图；

图2是图1中的散热器的立体图；

图3是图2中的储存罐的正视图；

图4是图2中的储存罐的俯视图；

图5是图2中的储存罐的左侧视图；

图6是沿着图5中的线6-6截取的剖视图；

图7是示出当在图1中负荷从前方施加至车辆时发动机舱内部的状态的示意图；

图8是示出图7中的储存罐的变型的剖视图；

图9是示出设置在根据第二实施例的散热器中的储存罐的变型的剖视图；

图10是示出设置在根据另一实施例的散热器中的储存罐的立体图；

图11是示出设置在根据另一实施例的散热器中的储存罐的立体图；以及

图12是示出设置在根据另一实施例的散热器中的储存罐的立体图。

具体实施方式

第一实施例

以下将参考图1至图8描述根据第一实施例的散热器以及配备有该散热器的车辆。在以下说明中，术语“前”、“后”、“上”、“下”等方向是相对于车辆的方向。在每个附图中，对于相对于车辆的方向，前向由“Fr”表示，后向由“Rr”表示，当面向前时的右手方向由“RH”表示，当面向前时的左手方向由“LH”表示，向上方向由“Upr”表示。

如图1所示，设置在车辆的前部的发动机舱10容纳内燃机11和电动机12以及散热器13，内燃机11和电动机12作为驱动力源。冷却液在内燃机11内循环。在内燃机11中循环的冷却液供给至散热器13。散热器13经由散热器支撑件支撑在车辆上。发动机舱10还容纳控制电动机12的逆变器14。逆变器14布置于散热器13的后方。如图1所示，散热器13和内燃机11之间的空间是相对宽的。相反，散热器13和逆变器14之间的空间是相对窄的。

如图2所示，散热器13包括：上罐15，在内燃机11中循环的冷却液流入其中；散热器芯16，其连接至上罐15的下部，并且空气通过散热器芯16；以及下罐17，其连接至散热器芯16的下部。冷却液流入的入口18形成在上罐15中，而冷却液流出的出口19形成在下罐17中。供给至散热器13的冷却液通过入口18被供给至上罐15，顺序通过散热器芯16和下罐17，然后通过出口19返回内燃机11中。当冷却液通过散热器芯16时，热量在冷却液和空气之间交换，从而消散冷却液的热量。

电散热器风扇20设置在散热器芯16的后方。散热器芯16的后部覆盖有风扇罩21。这种散热器13驱动散热器风扇20，从而向后送出空气流并且增加通过散热器芯16的空气量，因而加速消散冷却液的热量。

此外，如图2的左上部分所示，散热器13具有存储冷却液的储存罐22，储存罐22由塑料制成。如图1所示，储存罐22位于散热器13的最后面部分。

参考图3至图6，将描述储存罐22。

如图3所示，储存罐22具有用于存储冷却液的存储部23以及从存储部23向外延伸的凸缘部24。凸缘部24通过例如焊接固定至上罐15和风扇罩21。存储部23具有空心箱的形状，且如图3所示，当从前方观察时其是大致梯形。存储部23包括：上壁26，罐盖25附接至其上；下壁27，其与上壁26相对；左侧壁29，其位于左手侧；右侧壁30，其位于右手侧；以及后壁28。后壁28经由上壁26、下壁27、左侧壁29和右侧壁30连接至凸缘部24。

如图4所示，后壁28的更靠近左侧壁29的部分具有倾斜面31，倾斜面31倾斜成使得其随着距左侧壁29的距离的减小而进一步向前定位。

此外，如图5和图6所示，储存罐22的左侧壁29包括：连接部34，其具有弯折面；前部32，其位于连接部34的前方；以及后部33，其位于连接部34的后方。连接部34即弯折面将前部32和后部33连接成使得它们之间存在台阶。具体来说，如图6所示，前部32包括左侧壁29的前左侧壁291，后部33包括后左侧壁292。从前左侧壁291的后端朝向储存罐22的内部延伸的面35，通过连接部34连接至后左侧壁292。在储存罐22中，在车辆的横向方向上，后部33窄于前部32。

前部32具有拐角36，后部33具有拐角37。连接部34在曲率半径上小于拐角36、37。此外，拐角36在曲率半径上小于拐角37。也即，连接部34的曲率半径是最小的。曲率半径以下列顺序增加：连接部34、拐角36和拐角37。

后部33的拐角37的厚度朝连接部34逐渐变薄。因此，后左侧壁292的厚度小于后壁28的厚度。而且，前部32的拐角36的厚度朝连接部34逐渐变薄。因此，连接至连接部34的面35的厚度小于前左侧壁291的厚度。前左侧壁291的厚度与后壁28的厚度基本相同。也即，连接部34和其周围部分薄于其他部分。

与左侧壁29设置有连接部34一样，上壁26和下壁27也分别设置有弯折的连接部。

此外，如图5所示，储存罐22容纳在发动机舱10中，使得凸缘部24相对于竖直(图5的上下方向)倾斜预定角度θ。在该状态下，连接部34在竖直方向上延伸。也即，连接部34相对于凸缘部24倾斜与预定角度θ相同的角度。在散热器13容纳在发动机舱10中的情形下，后壁28也竖直地延伸。如图5所示，容纳在发动机舱10中的逆变器14的前面在竖直方向上延伸。

现在将参考图7和图8描述本实施例的散热器13的操作。

如图7所示，如果车辆的前左部受到前部碰撞，则散热器13由于从前方施加的负荷而绕散热器13的右侧部分旋转，如图7所示。结果，如图7中看到的散热器13的左侧部分向后移动。如果如图7中看到的散热器13的左侧部分向后移动，则储存罐22的后壁28与逆变器14发生干涉。因为储存罐22与逆变器14发生干涉，所以由于逆变器14的反作用力，负荷还会从后方施加至储存罐22。

在本实施例中，储存罐22具有连接部34，连接部34具有弯折面。因此，如果作为储存罐22与逆变器14发生干涉的结果使车辆纵向上的负荷施加至储存罐22，那么应力集中在连接部34上。连接部34用作弱部，其在抵抗车辆的纵向上的负荷方面比散热器13的其他部分弱。因而，与散热器13不具有连接部34的情形相比，当车辆的纵向上的负荷施加在散热器13上时其易于被压缩以及变形。因此，如图8中的实线示出的，如果车辆的纵向上的负荷施加至储存罐22，那么连接部34会进一步弯折或者断裂。因而，连接部34变形为凹进前部32中。结果，储存罐22被压缩以及变形从而减小了在车辆的纵向上的尺寸。因为，以该方式，在碰撞的情形下，冲击被储存罐22的压缩和变形所吸收，所以减少了经由散热器13传递至逆变器14的负荷。

此外，连接部34的曲率半径小于前部32和后部33的拐角36、37的曲率半径。因此，当车辆的纵向上的负荷施加至储存罐22时，应力易于集中在具有最小曲率半径的连接部34上。

此外，连接部34和其周围部分的厚度小于其他部分的厚度。因此，当施加负荷时，连接部34的周围部分可以易于变形。

此外，当从侧方观察时，连接部34和后壁28竖直地延伸。因此，如果逆变器14的也竖直延伸的前面与后壁28发生干涉，那么沿车辆纵向而作用的大部分负荷将沿储存罐22通过连接部34被压缩以及变形所沿的方向作用。

因为逆变器14是电子部件，所以其相比于其他部件易于受到外部冲击的损坏。在逆变器14如本车辆一样在具有作为驱动力源的内燃机11以及电动机12的混合动力车辆中位于散热器13后方的情形下，逆变器14会因其与散热器13的干涉而变形。如果除了散热器13之外逆变器14也变形，则逆变器14也需要被替换，从而增加了维修成本。

在该车辆中，在冲击从前方施加至车辆时易于被压缩以及变形的散热器13，位于逆变器14的前方。由于逆变器14和散热器13之间的干涉，这约束了逆变器14的变形。因为储存罐22设置在散热器13的后部上，所以储存罐22是首先易于与逆变器14发生干涉的部分。储存罐22设置有连接部34，因而更可靠地减少了传递至逆变器14的负荷。

此外，储存罐22的后部33的拐角37的曲率半径大。因此，与拐角37具有较小曲率半径因此具有尖形状的情形相比，减小了当拐角37与逆变器14发生干涉时的接触压力。这进一步约束了逆变器14的变形。

此外，后壁28设置有倾斜面31，倾斜面31倾斜成使得该倾斜面31随着距左侧壁29的距离的减小而进一步向前定位。因此，如果散热器13由于从车辆左前方向施加的负荷而旋转时与逆变器14发生干涉，逆变器14的前面易于变得与储存罐22的后壁28平行接触。因此，进一步减小了施加至逆变器14的接触压力。

车辆的右前部分可能受到前部碰撞。在这种情形下，散热器13由于从前方施加的负荷而绕散热器13的左部分旋转。结果，散热器13的右部分向后移动。在该车辆中，储存罐22位于散热器13的左后方，使得散热器13和内燃机11之间的空间相对大，而散热器13和逆变器14之间的空间相对小。因此，即使散热器13的右部分向后移动，散热器13和内燃机11之间的碰撞也不太可能发生。因此，散热器13和内燃机11之间的干涉不太可能发生。

第一实施例实现以下优势。

(1)散热器13具有连接部34，连接部34在抵抗车辆的纵向上的负荷方面比其他部分弱。因此，与散热器13不具有连接部34的情形相比，当施加车辆的纵向上的负荷时散热器易于被压缩以及变形。因此，即使散热器13由于从车辆的前方施加的负荷而在车辆的后向上移动，并且逆变器14因此与散热器13发生干涉，也能减少经由散热器13传递至逆变器14的负荷。这约束了位于散热器13后方的逆变器14的变形。

(2)连接部34具有弯折面。该弯折面连接储存罐22的前部32和后部33，使得前部32和后部33之间存在台阶。因为弱部易于通过该连接部34形成，所以利于制造散热器13。

(3)连接部34的曲率半径小于前部32和后部33的拐角36、37的曲率半径。因此，当车辆的纵向上的负荷施加至散热器13时，应力集中在具有最小曲率半径的连接部34上。因此，当车辆的纵向上的负荷施加至散热器13时，连接部34易于变形以进一步弯折。因此，在连接部34周围引起压缩以及变形，因而使得能够有效吸收冲击。

(4)因为逆变器14位于散热器13的后方，所以储存罐22是首先易于与逆变器14发生干涉的部分。储存罐22具有连接部34。因此，储存罐22的压缩以及变形更可靠地减少了传递至逆变器14的负荷。

(5)因为减少了逆变器14由于散热器13和该逆变器之间的干涉所引起的变形，所以限制了维修成本的增加。

第一实施例可以修改如下。

在第一实施例中，前部32和后部33的拐角36、37中的每一个拐角的厚度朝向连接部34逐渐变薄。但是，拐角36、37中的每一个拐角的厚度可以在其特定点处突然变薄。也即，只要连接部34的周围部分薄于其他部分，连接部34的周围部分即满足要求。

连接部34可以在厚度上与其他部分相同。在该情形下，也能获得上述的优势(1)至(5)。

在第一实施例中，上壁26、下壁27和左侧壁29均具有连接部34。但是，连接部34可以设置在上壁26、下壁27和左侧壁29和右侧壁30中的任何一个上。在该情形下，也能获得上述的优势(1)至(5)。

第二实施例

接下来，将参考图9描述根据第二实施例的散热器13。根据第二实施例的散热器13不同于第一实施例之处在于储存罐的形状。其他部件标以与第一实施例相同的附图标记，并且省略了对它们的说明。

如图9中的一长两短划线指示的，储存罐40的每个侧壁包括：连接部43，其具有弯折面；前部41，其位于连接部43的前方；以及后部42，其位于连接部43的后方。连接部43即弯折面连接前部41和后部42，使得它们之间存在台阶。连接部43将前部41的侧壁44连接至面45，面45从后部42的前端朝向储存罐40的内部延伸。在储存罐40中，在车辆的横向方向上，前部41窄于后部42。

后部42具有拐角47、48并且连接至连接部43。连接部43在曲率半径上小于拐角47。此外，后拐角48在曲率半径上小于前拐角47。

因此，如果作为由于车辆的前部碰撞而使储存罐40与逆变器14发生干涉的结果，车辆的纵向上的负荷被施加至储存罐40，那么应力集中在连接部43上。连接部43用作弱部，其在抵抗车辆的纵向上的负荷方面比其他部分弱。因而，与散热器13不具有连接部43的情形相比，在车辆的纵向上的负荷施加在散热器13上时其易于被压缩以及变形。因此，如图9中的实线示出的，如果施加车辆的纵向上的负荷，那么连接部43可以进一步弯折或者断裂。因而，连接部43变形为凹进后部42中。结果，储存罐40被压缩以及变形以减小在车辆的纵向上的尺寸。因为，以该方式，在碰撞的情形下，冲击被储存罐40的压缩和变形所吸收，减少了经由散热器13传递至逆变器14的负荷。

此外，储存罐40的后部42的拐角48的曲率半径大。因此，与拐角48具有较小曲率半径因此具有尖形状的情形相比，减小了当拐角48与逆变器14发生干涉时的接触压力。因此，进一步减小了逆变器14的变形。

因此，即使在该情形下，也能实现上述的优势(1)和(5)。

其他实施例

前述实施例可以修改如下。

在第一实施例中，设置在储存罐22的后部33并且与逆变器14发生干涉的拐角37，其曲率半径大于拐角36的曲率半径。与此不同，拐角37的曲率半径可以小于拐角36的曲率半径。即使在这种情形下，只要拐角37具有相对大的曲率半径并且不具有尖形状，就可减小当拐角37与逆变器14发生干涉时的接触压力。

类似地，第二实施例中的拐角48的曲率半径可以小于拐角47的曲率半径。即使在这种情形下也是，只要拐角47具有相对大的曲率半径并且不具有尖形状，就可减小当拐角47与发生逆变器14干涉时的接触压力。

上述的每个实施例具有储存罐22、40，使得当从侧方观察时，凸缘部24相对于竖直方向倾斜预定角度θ。但是，储存罐22、40可以设置成凸缘部24相对于竖直方向不倾斜。即使在这种情形下，优选的是，沿竖直方向设置连接部34、43和后壁28。

在上述实施例中，连接部34、43和后壁28设置在竖直方向上。但是，可以省略这种构造。也即，连接部34、43和后壁28可以设置成相对于竖直方向倾斜。在该情形下，也能够获得上述的优势(1)至(5)。

在每个实施例中，除了内燃机之外，车辆还具有电动机作为驱动力源。但是，车辆可以仅具有内燃机作为驱动力源。

在每个实施例中，使用逆变器14设置在散热器13后方的例子给出了说明。但是，即使在除了逆变器14之外的部件设置在散热器13后方的情形下也能够获得优势(1)至(4)。

在上述实施例中，储存罐22、40分别具有连接部34、43。但是，除了储存罐之外的部分(诸如散热器13的上罐15或者下罐17，或者风扇罩21)也可以具有连接部。在该情形下也是，能够获得上述的优势(1)至(3)。此外，这些部分中的两个以上可以具有连接部，例如，通过使储存罐22、40和上罐15分别设置有连接部。

在第一实施例中，连接部34的曲率半径小于前部32和后部33的拐角36、37的曲率半径。但是，只要应力集中在连接部34上并且连接部用作弱部，连接部34的曲率半径就无需是最小的。例如，拐角36、37中任一个的曲率半径可以小于连接部34的曲率半径。可替换地，拐角36、37中任一个的曲率半径可以等于连接部34的曲率半径，或者拐角36、37的曲率半径可以等于连接部34的曲率半径。在该情形下也是，能获得上述的优势(1)和(2)。

类似地，只要在第二实施例中应力集中在连接部43上并且连接部用作弱部，连接部43的曲率半径就无需小于拐角47的曲率半径。例如，拐角47的曲率半径可以小于连接部43的曲率半径，或者拐角47的曲率半径可以等于连接部43的曲率半径。

在上述实施例中，连接部34、43作为弱部，分别具有被构造为在前部32、41和后部33、42之间具有台阶的弯折面。与此不同，可以采用如图10和图11所示的构造。

如图10所示，在储存罐50中，作为凹槽朝向储存罐50内部凹陷的压棱(crush bead)54，形成在左侧壁51和上壁52之间的拐角53处。在该情形下，如果纵向上的负荷施加至储存罐50，那么应力集中在压棱54的底部55上。结果，该底部55被进一步弯折并且压棱54被压扁，从而引起储存罐50被压缩以及变形。在前述构造中，压棱54用作弱部。

此外，如图11所示，压棱62可以沿着储存罐60的左侧壁61的整个长度一直形成。可替换地，如图12所示，压棱73可以沿着储存罐70的左侧壁71和上壁72的各自整个长度一直形成。在该情形下，如果纵向上的负荷施加至储存罐70，那么应力集中在压棱62、73的各自底部63、74上。结果，底部63、74被进一步弯折并且压棱62、73被压扁，从而引起相应储存罐60、70被压缩以及变形。在前述构造中，每个压棱62、73用作弱部。

因此，通过示出于图10至图12中的构造，可获得与(1)中描述的优势相同的优势。在储存罐的上壁、下壁以及左侧壁和右侧壁中，压棱可以沿着三个以上壁的各自整个长度一直形成。可替换地，压棱可以形成在每个壁的一部分中。

Claims (4)

1.一种散热器，其容纳在车辆的前部的发动机舱中并且被构造为消散在内燃机中循环的冷却液的热量，

所述散热器包括弱部，所述弱部在抵抗所述车辆的纵向上的负荷方面比其他部分弱，

其中，与所述散热器不具有所述弱部的情形相比，所述散热器当受到所述车辆的所述纵向上的负荷时易于被压缩以及变形。

2.根据权利要求1所述的散热器，其中

在所述车辆的所述纵向上，所述散热器具有位于所述弱部的前方的第一部分和位于所述弱部的后方的第二部分，

所述弱部具有弯折面，并且

所述弯折面连接所述第一部分和所述第二部分，使得在所述第一部分和所述第二部分之间存在台阶。

3.根据权利要求1或2所述的散热器，进一步包括用于存储所述冷却液的储存罐，其中，所述储存罐具有所述弱部。

4.一种车辆，包括：

根据权利要求1至3中任一项所述的散热器；

电动机；以及

逆变器，其用于控制所述电动机，其中

所述内燃机和所述电动机用作驱动力源，并且

所述逆变器在所述发动机舱中位于所述散热器的后方。