CN113167423A - 连接器组件、与该组件一起使用的板以及包括该组件的冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接器组件，包括具有孔(10a)和套管(12)的板(10)，所述套管(12)具有用于液体的内部流动路径，以及连接器装置(14)，用于将套管(12)连接到金属板(10)以引导液体在流动路径中流动通过所述孔(10a)，所述连接器装置(14)包括围绕所述孔(10a)的突出套环结构(16)。提出连接器装置(14)还包括构造成装配在套环结构(16)上的环形卡扣模块(18)，所述卡扣模块(18)包括构造成插入到所述套环结构(16)的孔(10a)中的圆柱形插入部分(18a)，其中，所述圆柱形插入部分(18a)在插入方向上的远端设置有与套环结构(16)接合的第一卡扣结构。

Description

连接器组件、与该组件一起使用的板以及包括该组件的冷却 系统
技术领域
本发明涉及一种用于液体流动例如用于冷却液体的流动连接器组件。
背景技术
引导液体通过管子或软管是已知的。为了在容器或其它种类的容纳部和管子或软管之间形成流动路径连接，已知将套管附接到壁或容器或容纳部。容器壁设置有孔，套管插入或附接到孔。套管和壁之间的机械连接应足够坚固，以承受预期的力并被密封。在壁由片材金属制成的情况下，这通常通过将突出的插座或阳连接器部分焊接、软焊或铜焊到金属片材上来实现。然后将套管安装到插座上或与连接器部分连接。
安装通常需要工具，例如用于拧紧以产生足够的接触压力来密封连接。这是繁重和潜在错误的根源。
发明内容
本发明试图通过提供一种紧凑、轻便且易于使用的连接器组件、与该组件一起使用的板以及包括该组件的冷却系统来克服这些问题。
该目的通过根据权利要求1的连接器组件、与该组件一起使用的板以及包括该组件的冷却系统来实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中阐述。
本发明涉及一种连接器组件，例如用于冷却剂或冷却液，包括具有孔和套管的板，所述套管具有用于液体的内部流动路径，以及连接器装置，用于将套管连接到金属板以引导液体在流动路径中流动通过孔，所述连接器装置包括围绕孔的突出套环结构。
提出连接器装置还包括构造成装配在套环结构上的环形卡扣模块，所述卡扣模块包括构造成插入到所述套环结构的孔中的圆柱形插入部分，其中圆柱形插入部分在插入方向上的远端设置有与套环结构接合的第一卡扣结构。卡扣模块即使在没有工具的情况下也能轻松组装，同时为套管提供可靠、坚固和精确的连接结构。
本发明特别是在具有卡扣模块的实施例中特别适用于这样的应用，即如果不可能到达容器或容纳部的内部，则必须从其外部安装套管。
在本发明的优选实施例中，所述套环结构通过片材金属形成过程由所述片材金属板的片材金属整体制成，并且所述套管的阳端构造成插入所述套环结构并通过与所述连接器装置相互作用而锁定在适当位置。通过使用片材金属形成过程将套环结构与片材金属板整体形成，可以避免包括铜焊或焊接的额外制造步骤，并且可以简化制造过程。套环结构非常硬，实际上不可能折断。该结构本身形成加强肋。可以避免铜焊或焊接过程中产生的杂质或因焊接不良造成的泄漏。
片材金属形成过程可以包括不同的技术，比如冲压、深冲压、冲孔、冲裁、冲压、压印、弯曲、成形、锥形挤压或线圈挤压，可选地通过激光切割来补充。根据本发明的进一步实施例，套环可以通过3D印刷、模制或铸造形成。
还提出，环形卡扣模块的插入部分的圆柱形内壁设置有构造成容纳O形环的凹口。第一O形环可以在卡扣模块中的孔的内壁和套管的阳端的外壁之间提供可靠的密封。
根据本发明的进一步实施例，套环结构的内圆周包括诸如凹口或凸缘的结构，其构造为支撑将布置在套环结构和插入部分的外壁之间的第二O形环。第二O形环可以确保卡扣模块和套环结构之间的可靠密封。
发明人还提出，环形卡扣模块还包括围绕所述套环结构的外壁和设置在卡扣模块外壁和套环结构之间的间隙中的第二O形环。第二O形环可以确保卡扣模块和套环结构之间的可靠密封。套环结构内侧的O形环和套环结构外侧的O形环可以单独使用或组合使用。
在本发明的优选实施例中，环形卡扣模块是塑料部件。这是轻便、节省成本且可靠的解决方案。塑料可以根据应用的化学和热要求进行选择，并且如果需要的话，可以包括纤维增强材料或金属增强材料。
在本发明的优选实施例中，套环结构是通过将片材金属向后折叠而获得的圆柱形双层结构，片材金属的边缘布置在套环结构的内部。然后，边缘可用作套管或环形卡扣模块的闩锁结构的稳定、尖锐且轮廓分明的接合点。
还提出所述套管的阳端在其端部的径向外表面上包括至少一个闩锁结构，所述闩锁结构构造成与所述连接器装置的圆柱形内表面上的相应闩锁结构相互作用。这使得无需特殊工具就能容易简单地卡扣组装套管。
根据本发明一实施例，套管端部的径向外表面上的闩锁结构构造成围绕所述连接器装置的圆柱形内表面的边缘接合。在本发明的优选实施例中，所述连接器装置的圆柱形内表面是所述环形卡扣模块的圆柱形内表面。通过将套管插入并闩锁到卡扣模块中，模块被牢固地固定在套环结构上，并且卡扣模块被锁定在适当位置。
应当注意，卡扣模块和套环结构之间的卡扣连接以及套管和卡扣模块之间的卡扣连接可以是可释放的，例如通过将套管和卡扣模块或其他元件彼此相对旋转。在这种情况下，套环和/或卡扣模块可以具有分段形状，使得可以通过对准适当的段来释放连接。
本发明的另一方面涉及一种冷却板、热交换器或电池板组件，其包括片材金属板，该片材金属板具有适用于上述连接器组件的套环结构。
本发明的又一方面涉及一种冷却系统，特别是用于电池组件，包括如上所述的连接器组件。
本发明的进一步特征和优点可以从本发明实施例的以下描述中得出。作为整体的说明书、权利要求和附图以特定的组合公开了本发明的特征。本领域技术人员将孤立地考虑这些特征，并将它们组合以获得进一步的组合或其子组合，以便使权利要求中定义的本发明适应其特定需求。
附图说明
图1示出了根据本发明第一实施例的连接器组件；
图2示出了包括根据本发明第一实施例的套环结构的片材金属板；
图3是根据本发明第一实施例的连接器组件的剖视图；
图4是根据本发明第一实施例的连接器组件的分解图；
图5示出了根据本发明第一实施例的包括金属板和卡扣模块的预组装结构；
图6是根据本发明第二实施例的连接器组件的剖视图；
图7示出了包括根据本发明第二实施例的套环结构的片材金属板；
图8示出了根据本发明第三实施例的连接器组件的套管；以及
图9示出了根据本发明第三实施例的卡扣模块。
具体实施方式
图1和3示出了根据本发明第一实施例的连接器组件。连接器组件构造成用于电动或混合动力车辆的电池冷却系统，并将冷却液引导至热交换器。热交换器的一个壁是片材金属板10，其具有孔10a和将附接到孔10a的套管12。套管12具有用于液体(例如冷却剂或水)的内部倾斜流动路径，该路径终止于布置在孔10a内的孔10c。连接器装置14被提供用于将套管12连接到金属板10，以便引导液体在流动路径中流动通过孔10c。连接器装置14包括围绕孔10a的突出套环结构16。
如图2所示，套环结构16通过片材金属形成过程比如冲压和深冲压由所述片材金属板10的片材金属整体制成。圆柱形套环结构16从片材金属板10突出，在垂直于片材金属板10的主平面或切向平面的方向上作为大致圆筒形的环形壁。
套环结构16为套管12和片材金属板10之间的连接提供了稳定性，并稳定设置在套环结构16的中心的孔10a的边缘。在图1-3的实施例中，套环结构16具有通过将片材金属板向后折叠而获得的双层结构，片材金属的边缘布置在套环结构16的内部。
连接器装置14还包括环形卡扣模块18，其形成为构造成装配在套环结构16上的注射成型的塑料部件。卡扣模块18包括圆柱形插入部分18a，其构造成插入到所述套环结构16的孔10a中，其中圆柱形插入部分18a在插入方向上的远端设置有多个闩锁18b，其具有径向向外突出的卡扣突起，作为与套环结构16的下边缘接合的第一卡扣结构。当将圆柱形插入部分18a插入到套环结构16的孔10a中时，闩锁18b径向向内偏转，并在到达最终接合位置时弹回。
环形卡扣模块18的插入部分18a的圆柱形内壁设置有构造成容纳第一O形环20的凹口18c。
套管12的阳端构造成插入环形卡扣模块18的孔10b中，并因此插入套环结构16中，并通过与连接器装置14相互作用而锁定就位。套管的凸缘28限制了其插入卡扣模块18中的深度。闩锁18b的向内偏转被套管阻挡。所述套管12的阳端在其端部的径向外表面上包括多个闩锁结构，该闩锁结构构造成与环形卡扣模块18的圆柱形内表面的下边缘、闩锁或其他配合结构接合。如图3所示，套管12的闩锁端略微突出于卡扣模块18的内(下)表面。
环形卡扣模块18还包括围绕套环结构16并邻接套环结构16的径向外壁的外壁，使得环形卡扣模块18的整体轮廓是夹在套环结构16上的倒U形。
密封卡扣模块18和金属板10之间的连接的第二O形环22布置在套环结构16的内圆周上，其中后者包括径向向内突出的凸缘16a，其构造成支撑布置在套环结构16和插入部分18a的外壁之间的第二O形环22。
套管12的远端构造成具有装配到冷却剂软管中的倒钩结构，其例如可以通过软管夹进一步固定。然而，套管12的远端的结构没有特别限制，并且可以是适于连接软管或管子的任何结构。
图4是连接器组件的分解图，其包括套管12、卡扣模块18、密封套管12和卡扣模块18之间的连接的第一O形环20以及密封卡扣模块18和金属板10之间的连接的第二O形环22。
环形卡扣模块18可以在易于运输的单元中预先组装并卡扣在金属板10的套环结构16上，而不需要特殊工具。预组装结构如图5所示。预组装单元可以在没有卡扣模块18和套管12丢失的风险的情况下运输，然后软管可以使用连接器组件附接在应用的最终组件中。
具有套环结构16的片材金属板10是冷却板、热交换器或电池板组件的一部分，但不限于此。本发明可以应用于任何材料的各种容纳部的容易连接的套管12。
片材金属板10和连接器组件适用于冷却系统，特别是电池组件，用于输送冷却液。
图6至9示出了本发明的第二和第三实施例。为了避免重复，这些进一步实施例的以下说明限于与本发明第一实施例的不同之处。关于未改变的特征，技术人员参考第一实施例的上述说明。相同的参考符号用于具有相似效果的特征的相同特征，以强调相似性。
在如图6和7所示的本发明的第二实施例中，在外壁和套环结构16之间的间隙中设置有O形环22，以密封卡扣模块18和片材金属板10之间的连接。在该实施例中，可以省去套环结构16内侧的凸缘。
图8和9示出了根据本发明第三实施例的连接器组件的套管12和卡扣模块。套管12的要插入到卡扣模块18的孔10b中的端部设置有凹部24，其容纳卡扣模块18的闩锁18b1的子集的向内突出的端部。闩锁18b2的第二子集径向向外与片材金属板10(未示出)的孔10a接合。凹部24在圆周方向上的有限宽度限定了套管12和卡扣模块18的相对旋转位置，这进一步由卡扣模块18的上表面上和套管12的凸缘28上的配合结构26、26’限定。

Claims (15)

1.一种连接器组件，包括具有孔(10a)和套管(12)的板(10)，所述套管(12)具有用于液体的内部流动路径，以及连接器装置(14)，用于将套管(12)连接到金属板(10)以引导液体在流动路径中流动通过所述孔(10a)，所述连接器装置(14)包括围绕所述孔(10a)的突出套环结构(16)，
其中，所述套管(12)的阳端构造成插入所述套环结构(16)，
其特征在于，
所述连接器装置(14)还包括构造成装配在套环结构(16)上的环形卡扣模块(18)，所述卡扣模块(18)包括构造成插入到所述套环结构(16)的孔(10a)中的圆柱形插入部分(18a)，其中，所述圆柱形插入部分(18a)在插入方向上的远端设置有与套环结构(16)接合的第一卡扣结构。
2.根据权利要求1所述的连接器组件，
其特征在于，
所述板是片材金属板(10)，并且其中，所述套环通过片材金属形成过程由所述片材金属板(10)的片材金属整体制成。
3.根据权利要求1或2所述的连接器组件，
其特征在于，
所述环形卡扣模块(18)的插入部分(18a)的圆柱形内壁设置有凹口，该凹口构造成容纳第一O形环(20)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述套环结构(16)的内圆周包括构造成支撑将布置在套环结构(16)和插入部分(18a)的外壁之间的O形环的结构。
5.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述环形卡扣模块(18)还包括围绕所述套环结构(16)的外壁，并且第二O形环(22)设置在所述外壁和套环结构(16)之间的间隙中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述环形卡扣模块(18)是塑料部件。
7.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述套环结构(16)是圆柱形双层结构，边缘布置在套环结构(16)的内部。
8.根据权利要求2和7所述的连接器组件，
其特征在于，
通过向后折叠所述片材金属获得所述圆柱形双层结构。
9.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述套管(12)的阳端包括在径向外表面上的至少一个闩锁结构，所述闩锁结构构造成与所述连接器装置(14)的圆柱形内表面上的相应闩锁结构相互作用。
10.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述套管(12)的端部的径向外表面上的所述闩锁结构构造成围绕所述连接器装置(14)的圆柱形内表面的边缘接合。
11.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述连接器装置(14)的圆柱形内表面是所述环形卡扣模块(18)的圆柱形内表面。
12.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
所述第一卡扣结构构造成与所述套环结构(16)的下边缘接合。
13.根据前述权利要求中任一项所述的连接器组件，
其特征在于，
在插入方向上的接合由所述圆柱形插入部分(18a)与套环结构(16)的第一卡扣结构提供并且通过所述套管(12)的所述阳端的插入而被锁定。
14.一种冷却板、热交换器或电池板组件，包括板(10)，该板(10)具有适用于根据权利要求1-13中任一项所述的连接器组件的套环结构(16)。
15.一种冷却系统，特别用于电池组件，包括根据权利要求1-12中任一项所述的连接器组件。
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