CN110121627A - 带有压接角部的压接物品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压接物品，包括：具有角部的盖子(2)；压接凸缘(3)，其在压接之前具有至少一个角部件，其形状与盖子的角部的形状相匹配；并且其中压接凸缘(3)的角部件的一部分被压接到盖子(2)的角部的表面上。本发明还涉及一种包括这种压接物品的热交换器(1)。本发明还涉及包括这种热交换器(1)的增压空气冷却器和废气再循环系统。

Description

带有压接角部的压接物品

技术领域

本发明涉及机动车辆设备的技术领域，特别是涉及向机动车辆发动机供应空气的设备，更具体地，涉及其空气供应来自压缩机或涡轮压缩机的发动机。

背景技术

从压缩机或涡轮压缩机获得的空气供应也称为“增压空气”。

为了增加涡轮压缩发动机的进气密度，已知通过热交换器冷却从压缩机排出的增压空气，热交换器也称为增压空气冷却器(缩写为CAC)。

CAC通常包括热交换束。该热交换束包括一叠板或管，其交替地形成用于使待冷却的增压空气流通的通道，以及用于冷却剂特别是发动机冷却液流通的通道。板或管与增压空气之间的热交换部分地通过湍流器进行。该束封装在具有总体形状为中空直筒的容器中，大多数具有矩形底座，在其一个开口端连接到输入空气罐，在另一端连接到输出空气罐(配置成“I”形状，即待冷却的空气遵循直线路径)；或者在其一个开口端连接到空气输入和输出罐，在另一端连接到空气偏转罐(配置成“U”形状，即待冷却的空气遵循弯曲路径，以便与其输入方向基本上共线地退出)。

这种类型的束的示例由文献DE102009053884、FR2822532和DE502006001571描述。容器通过收集器连接到空气罐，收集器的一般形状是具有的矩形底座带有圆角的直筒。收集器具有用于联接到空气罐的第一端和用于联接到束的容器的第二端。第二联接端完全包围束，并通过焊接和/或钎焊固定到其上。第一联接端包括对应于束的容器的每个侧面的四个翼片，在角部处的圆形部分没有翼片。当束固定在水箱上时，收集器的第一端的翼片被压接到相应空气罐的外表面上。因此，除了角部之外，沿着翼片进行固定。这种固定与密封相结合，确保了CAC在收集器和水箱之间的界面处的密封。

CAC的水箱受到由液体施加的力所引起的应力，液体通过束直至罐。该力指向与由容器和压接凸缘形成的直筒的母线共线的方向。

在测试期间，在角部处观察到空气罐从收集器上脱离。这种脱离倾向于沿着与所讨论的角部并置的翼片传播，导致翼片的释放，并最终导致CAC在这些界面处的密封损失。

发明内容

因此，本发明的目的是消除上述现有技术的一个缺点，特别是保证收集器和空气罐之间的固定。

为此，本发明提出了一种压接物品，包括：

-带有角部的盖子；

-压接凸缘，在压接之前具有至少一个角度，其形状对应于盖子的角部的形状；并且

其中，所述压接凸缘的角度的一部分被压接到所述盖子的角部的表面上。

因此，由于角部的压接，避免了分离的开始；因此，它不能随后传播到并置角部的压接部分。

其他可选和非限制性特征在下文中给出。

角部可以具有周边，周边的形状是具有半径R1的圆弧。

角部的表面也可以是或者可替代地是中空的。中空表面优选是凹入的。凹入的中空表面的形状有利地选择成使得由角部上的角度的压接部分的自由边缘标记的凹入的中空表面上的线的长度等于形成角部周边的具有半径R1的圆弧的长度的±20％。

根据特定实施例，凹入的中空表面对应于半径R2等于半径R1的±20％，优选为±10％，还优选为±5％，再优选为约R1的球体的表面。有利地，具有半径R2的球体的极(pole)对应于具有半径R1的圆弧的中间。

盖子可以具有轮廓，所述角部形成其一部分，并且压接凸缘在压接之前具有圆柱形壁，所述角度的一部分形成其一部分，所述角度的一部分设计成被压接，对应于盖子的轮廓，在压接之后，圆柱形壁的一部分至少部分地、优选完全地压接到盖子的轮廓上。

所述角度的压接部分优选地具有恒定的厚度。

所述压接物品还可包括具有边缘的容器，所述边缘具有外表面和内表面，所述边缘的内表面限定由盖子覆盖的内部空间，所述边缘具有的形状与盖子的形状相对应，其中外表面与压接凸缘接触。

该物品特别是易于受到压力的物品，所述压力的分量在与所述角度的部分被压接到其上的所述角部的表面相对的表面上在所述盖子上施加力，所述角度的该部分然后施加与所述压力分量施加的力相反的力。

本发明还涉及一种热交换器，其包括如前所述的压接物品，所述盖子是空气罐或水箱，并且所述压接凸缘是收集器。

本发明还涉及一种增压空气冷却器，其包括如前所述的热交换器。

本发明还涉及一种用于废气再循环的系统，包括如前所述的热交换器。

附图说明

通过阅读下面参考附图的详细描述，其他目的、特征和优点将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的物品的盖子的角部和压接凸缘的角度的示意图，其中是在盖子的角部上压接部分角度之前；

图2是根据本发明的物品的盖子的角部和压接凸缘的角度的示意图，其中是在盖子的角部上压接部分角度之后；

图3是根据本发明的盖子的角部与压接凸缘的角度之间的联接的横截面视图，其中是在部分角度已经压接到角部上之后；

图4是根据本发明的盖子的俯视示意图；

图5是根据本发明的由压接凸缘压接的盖子的俯视示意图；

图6是表示角部表面的形状示例的图；以及

图7是联接到两个空气罐的热交换器的四分之三视图；

纯粹通过非限制性说明的方式提供了描述和附图。

具体实施方式

下面参照图1至7描述根据本发明的压接物品。

压接物品1包括盖子2、压接凸缘3以及可选的容器4。

盖子2(通常包括侧壁和表面)具有角部21。角部21通常具有两个侧壁25(其特别形成盖子2的两个相邻侧壁的一部分)和表面22(其特别形成盖子2的表面的一部分)。从上方(即在垂直于角部21的表面的方向上)看，角部21的两个侧壁25形成小于180°的角度。角部可以是倒圆的或倒角的，即从上方看，两个壁之间的过渡是优选地具有4±2mm的半径(形成角部的周边23)的圆弧或优选地长度为4±2mm的倒角。盖子2优选地由塑料或金属制成，例如由铝或钢制成。

优选地，角部2的表面是中空的，优选地是凹入的，并且角度311的压接部分被压接到其上。

角部2优选地由具有半径R1的圆弧倒圆。在这种情况下，凹入的中空表面有利地具有选择的形状，使得由压接到其上的角度311的一部分的自由边缘标记的凹入的中空表面22上的线的长度等于形成角部的圆角部分的半径为R1的圆弧的长度的±20％。换句话说，角度311的压接部分的材料在该水平处具有±20％的伸长率或压缩率。优选地，中空表面22使得其具有在角部21的圆形部分上具有最低水平211的点，以及具有最高水平212的点，并且无论在具有最低水平211的点与具有最高水平212的点之间进行切割的高度如何，平行于通过其侧壁的盖子2的平均平面，角部2的周边23在该高度处的距离L₂为：

L₂＝L₁±20％，优选为L₂＝L₁±10％，再优选为L₂＝L₁±5％，再优选为L₂＝L₁；

其中，L₁是在具有最低水平的点的高度处的角部周边的长度。

图6示出了这种形状的示例。当凹入的中空表面对应于半径R2等于半径R1的±20％，优选为±10％，也优选为±5％，再优选为约R1的球体的表面时，获得该形状。有利地，具有最低水平的点位于具有半径R1的圆弧的中间。

盖子2可具有轮廓24，角部21形成其一部分。

在压接之前，压接凸缘3具有至少一个角度31，其形状对应于盖子2的角部21的两个侧壁25的组合形状。角度31包括形成与由盖子2的侧壁形成的角度相对应的角度的两个内壁。当角部被倒圆时，该角度可被倒圆，即该角度的两个壁之间的过渡形成与角部的圆弧相对应的圆弧，优选地具有4±2mm的半径。当角部被倒角时，该角度也可被倒角，即过渡是与角部的倒角相对应的倒角，优选地具有4±2mm的宽度。压接凸缘3的一部分角度被压接到盖子2的角部21的表面22上。

通常，在压接之前，压接凸缘3可以具有圆柱形壁，角度311的一部分形成该壁的一部分，角度311的一部分设计成被压接，并且对应于盖子的轮廓24，并且在压接之后，一部分圆柱形壁至少部分地、优选完全地压接到盖子的轮廓24上。

压接凸缘3可包括：第一端32，用于联接在盖子2上，角度31形成其一部分；以及第二端33，用于联接在另一元件(比如容器4)上，以便将盖子2固定在该另一元件上。

第一联接端32可包括在压接之后在盖子2上向后折叠的部分321，以及与盖子2的侧壁接触的接触部分322。在压接之前，向后折叠部分321和接触部分322之间的限制大致平行于第一联接端32的平均平面，并且该限制标记了相对于接触部分322向后折叠的部分321的弯曲。在压接之后，垂直于向后折叠部分321的直线和垂直于接触部分322的直线优选地彼此正交，除了角部之外。

优选地，角度31在压接期间保持在接触部分322中，并且仅在向后折叠部分321中变形。

压接凸缘3优选地由金属制成，例如铝或钢。

更具体地，压接凸缘3的向后折叠部分321可以在其轮廓24的全部或部分上覆盖盖子2。在这种情况下，“全部轮廓”必须被理解为全部沿着轮廓，“部分轮廓”必须被理解为表示轮廓中的一个或多个部分没被涉及。

另外，压接322可以在压接凸缘3的向后折叠部分321的所有(图5的低部)或部分(图5的高部)上进行。应当理解，压接322可以只有在当其在其整个轮廓24上覆盖盖子2的情况下才能在全部向后折叠部分321上进行。当向后折叠部分321仅部分地压接时，压接322优选地以规则间隔进行。

盖子2的轮廓24优选地是多边形的，例如规则多边形，优选为矩形。针对盖子轮廓的一般形状的描述，不考虑角部的圆角部分，圆角角部与一般形状的角度相同。向后折叠部分321包括与盖子的轮廓24具有角部21一样多的压接角度部分311。

当压接凸缘3的向后折叠部分321部分地沿着其轮廓24覆盖盖子2时，该部分可以包括例如部分3221，其被压接到盖子的轮廓24上，并且通过空间彼此分离，特别是在压接之前当压接凸缘3的第一联接部分32具有锯齿形状时。分离的部分可以具有不同或相等的并且优选是相等的宽度，即在分离方向上取的尺寸。

根据另一示例，当盖子2的轮廓24是多边形时，压接凸缘3的向后折叠部分321包括对应于多边形的侧面的部分，并且其长度基本上等于多边形的相应侧面的长度，并且通过空间与角度311的压接部分分离。每个部分都可以在其全部或部分长度上压接。如果它们在其部分长度上压接，则压接优选地以规则间隔进行。

当压接凸缘3的向后折叠部分321在其全部轮廓24上覆盖盖子2时，压接可以在其全部轮廓24上或仅在其部分上连续地进行，特别是以规则间隔进行。

优选地，角度311的压接部分(如果适用的话是压接凸缘3的向后折叠部分321)具有恒定的厚度。因此，压接凸缘的第一联接端32优选地具有恒定的厚度。然而，压接凸缘3的组件也可以具有恒定的厚度，即包括第二联接部分。在本说明书的上下文中，压接凸缘3的厚度是其最小尺寸：这是一旦其被压接就垂直于盖子表面的尺寸，并且可选地是其上联接压接凸缘3的容器4的厚度。优选地，该恒定厚度在0.8mm和3mm之间。

容器4通常具有带有外表面和内表面的边缘。边缘的内表面限定由盖子2覆盖的内部空间。边缘具有与盖子2的形状相对应的形状。边缘的外表面与压接凸缘3接触，特别是与其第二联接端33接触。压接凸缘3包围外表面，并且优选地通过钎焊和/或焊接固定到其上。

通常，物品1是易于承受压力的物品，其部件在与角度311的压接部分压接在其上的角部21的表面相对的盖子表面上施加力F_f，然后角度311的该压接部分施加与由压力分量施加的力相反的力F_e。

这种类型的物品例如是热交换器1，其在描述现有技术的部分中通常包括上述引言中提到的元件。因此，压接凸缘3对应于收集器，盖子2对应于空气罐(如图7所示)或对应于水箱，并且如果适用的话，容器4对应于热交换器束的壳体。

这种类型的交换器有利地用于增压空气冷却器或用于废气再循环的系统。

Claims (14)

1.一种压接物品，包括：

-带有角部(21)的盖子(2)；

-压接凸缘(3)，在压接之前具有至少一个角度(31)，其形状对应于盖子的角部(21)的形状；并且

其中，所述压接凸缘(3)的角度(311)的一部分被压接到所述盖子(2)的角部(21)的表面(22)上。

2.如权利要求1所述的压接物品，其中，所述角部(21)具有周边(23)，所述周边(23)的形状为具有半径R1的圆弧。

3.如权利要求1或2所述的压接物品，其中，所述角部(21)的表面(22)是中空的。

4.如权利要求3所述的压接物品，其中，所述中空表面(22)是凹入的。

5.如权利要求4所述的压接物品，其中，凹入的中空表面(22)具有选择的形状，使得由所述角部(21)上的角度(311)的压接部分的自由边缘标记的凹入的中空表面上的线的长度，等于形成角部的周边(23)的具有半径R1的圆弧的长度的±20％。

6.如权利要求5所述的压接物品，其中，凹入的中空表面(22)对应于半径为R2的球体的表面，所述半径R2等于半径R1的±20％，优选为±10％，还优选为±5％，再优选为约R1。

7.如权利要求6所述的压接物品，其中，具有半径R2的球体的极对应于具有半径R1的圆弧的中间。

8.如权利要求1至7中任一项所述的压接物品，其中，所述盖子(2)具有轮廓(24)，所述角部(21)形成其一部分，其中，所述压接凸缘(3)在压接之前具有圆柱形壁，所述角度(311)的一部分形成其一部分，所述角度(311)的一部分设计成被压接，对应于盖子的轮廓(24)，其中，在压接之后，所述圆柱形壁的一部分至少部分地、优选完全地压接到盖子的轮廓(24)上。

9.如权利要求1至8中任一项所述的压接物品，其中，所述角度(311)的压接部分具有恒定的厚度。

10.如权利要求1至9中任一项所述的压接物品，还包括具有边缘的容器(4)，所述边缘具有外表面和内表面，所述边缘的内表面限定由所述盖子(2)覆盖的内部空间，所述边缘具有的形状与盖子(2)的形状相对应，其中，所述外表面与所述压接凸缘接触。

11.如权利要求1至10中任一项所述的压接物品，其中，所述物品是易于受到压力的物品，所述压力的分量在与所述角度(311)的压接部分被压接到其上的所述角部的表面相对的表面上在所述盖子(2)上施加力，所述角度(31)的该部分然后施加与所述压力分量施加的力相反的力。

12.一种热交换器(1)，包括如权利要求1至11中任一项所述的压接物品，所述盖子(2)是空气罐或水箱，并且所述压接凸缘(3)是收集器。

13.一种增压空气冷却器，包括如权利要求12所述的热交换器(1)。

14.一种用于废气再循环的系统，包括如权利要求12所述的热交换器(1)。