CN114440033B - 一种汽车及其液冷电池水路系统、水管快插接头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种汽车及其液冷电池水路系统、水管快插接头，该水管快插接头包括相适配的母头和公头，所述母头包括相连通的水管压接段和快插段；所述母头的快插段包括母头套筒和母头卡合部，所述母头套筒的与所述公头相应的适配腔开设有密封圈安装槽；所述母头卡合部设置在所述母头套筒的沿第一方向的旁侧，并配置为：在沿第一方向形成的投影面内，所述母头卡合部的沿第二方向的外廓尺寸小于所述母头套筒的外廓尺寸；所述公头包括公头水嘴和配置在所述公头水嘴旁侧的公头卡合部。本发明通过结构优化将空间需求集中在单一方向上，可确保电池包具有较高的集成效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种汽车及其液冷电池水路系统、水管快插接头。
背景技术
现在电动车的高续航设计要求，使得电池包内的空间能够更多的用于布置电芯，以提升体积利用率。同时，在液冷动力电池中，为了提升装配节奏，其冷却水路中一般会用到快插接头。但是，现有技术的快插接头尺寸还是不够小，受其自身结构的限制，无法获得较佳的电池包集成率。
有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有液冷动力电池的冷却水管快接结构进行方案优化，以克服现有技术存在的上述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车及其液冷电池水路系统、水管快插接头，通过结构优化能够将空间需求集中在单一方向上，确保电池包具有较高的集成效率。
本发明提供的水管快插接头，包括相适配的母头和公头，所述母头包括相连通的水管压接段和快插段；所述母头的快插段包括母头套筒和母头卡合部，所述母头套筒的与所述公头相应的适配腔开设有密封圈安装槽；所述母头卡合部设置在所述母头套筒的沿第一方向的旁侧，并配置为：在沿第一方向形成的投影面内，所述母头卡合部的沿第二方向的外廓尺寸小于所述母头套筒的外廓尺寸；所述公头包括公头水嘴和配置在所述公头水嘴旁侧的公头卡合部；其中，所述第一方向和所述第二方向分别垂直于第三方向，所述第三方向平行于所述母头和所述公头的快插方向。
优选地，所述适配腔内侧的所述母头套筒的内腔为小尺寸通流腔，所述适配腔与所述通流腔之间形成公头限位台阶，以构建所述公头的插入端沿第三方向的插装限位。
优选地，所述密封圈安装槽位于所述适配腔的插入侧，且所述适配腔的插入端具有径向延伸的密封圈限位部。
优选地，所述公头还包括卡合本体，所述卡合本体的中部具有所述公头水嘴的穿装孔，所述公头卡合部自所述穿装孔旁侧的所述卡合本体延伸形成。
优选地，相适配的所述母头卡合部和所述公头卡合部均为两个，并分别对称设置在两侧。
优选地，相适配的所述母头卡合部和所述公头卡合部中，一者为卡扣，另一者为卡槽。
优选地，所述母头和所述公头水嘴配置为沿第二方向依次设置的至少两组，且各组相应的所述卡合本体为一体式结构；所述母头的所述水管压接段相对于所述快插段弯折设置，且所述水管压接段沿第一方向延伸。
优选地，所述卡合本体还具有延伸形成的两个安装板，所述安装板的延伸方向与所述卡合本体的延伸方向相反，以与公头安装部的两侧扣合适配。
本发明还提供一种液冷电池水路系统，包括位于水路上的水管接头；其特征在于，所述水管接头采用如前所述的水管快插接头。
本发明还提供一种汽车，包括液冷电池，还包括如前所述的液冷电池水路系统。
与现有技术相比，本方案另辟蹊径针对水管快插接头提出了创新设计，具体地，母头卡合部设置在母头套筒的沿第一方向的旁侧，且在沿第一方向形成的投影面内，该母头卡合部的沿第二方向的外廓尺寸小于母头套筒的沿第二方向的外廓尺寸，这样，该快插接头的快插结构仅在第一方向上增大了尺寸，其在第二方向上的尺寸得以有效控制；同时，该快插结构在第三方向上同样无尺寸增加。另外，用于构建公头与母头间密封关系的密封圈，其安装槽设置在母头套筒的适配腔内壁，由此，公头水嘴的尺寸能够最大限度地减薄，从而可进一步使得该快插接头的沿第二方向的尺寸得以减小。如此设置，该水管快插接头仅在第一方向具有尺寸的增加，具有较小的第三方向尺寸，并能够进一步减小第二方向尺寸，整体上为确保电池包的集成效率提供了技术保障。
在本发明的优选方案中，在适配腔与其内侧的小尺寸通流腔之间形成公头限位台阶，以构建公头的插入端沿第三方向的插装限位；当沿第三方向进行插装时，基于公头限位台阶所构建的插装限位，使得公头插入后可被限制插入深度，具有较好的可操作性。
在本发明的另一优选方案中，快插结构中的公头卡合部形成于卡合本体，该卡合本体上开设有公头水嘴的穿装孔，组装时，该卡合本体通过延伸形成的两个安装板扣合适配于公头安装部两侧，基于穿装孔的设置，使得公头卡合部通过公头水嘴实现装配定位，确保母头与公头装配后的卡接精度。
在本发明的又一优选方案中，其母头和公头水嘴配置为沿第二方向依次设置的至少两组，且各组相应的卡合本体为一体式结构。整体上，结构更加紧凑、合理，对于多个接管关系，可最大限度地减小在第二方向上的尺寸。
附图说明
图1为具体实施方式所述水管快插接头的整体结构示意图；
图2为图1中所示母头的结构示意图；
图3为另一角度所示母头的结构示意图；
图4为图2的A-A剖视图；
图5为图2的B-B剖视图；
图6为图1中所示公头的结构示意图；
图7为图6中所示公头沿第二方向形成的视图；
图8为图1中所示水管快插接头在装配状态下的剖视图；
图9示出了水管快插接头在装配状态下的另一剖视图；
图10为具体实施方式中所述液冷电池水路中水管快插接头的装配示意图；
图11为现有一种典型水管接头的结构示意图。
图中：
母头100、水管压接段110、快插段120、母头套筒121、母头卡合部122、密封圈123、密封圈限位部124、公头限位台阶125、密封圈安装槽126；
公头200、公头安装部210、公头水嘴220、法兰221、卡合本体230、公头卡合部231、穿装孔232、安装板233。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
不失一般性，本实施方式以图中所示水管接头作为描述基础，详细说明其快插接头结构的具体实现方案。该快插接头的内部通径可根据具体适用的冷却需求进行选定，且其适配于系统水路的水管压接段的尺寸结构，也可根据具体适用标准进行选定；应当理解，上述构成的具体结构和形状非本申请的核心发明点所在，且对本申请请求保护的水管快插接头未构成实质性限制。
请参见图1，该图示出了本实施方式所述水管快插接头的整体结构示意图。
该水管快插接头由相适配的母头100和公头200两个主要部分构成，组装完成后，公头200的水嘴插装于母头100的适配腔，两者间通过母头卡合部和公头卡合部快速形成插装固定关系；同时，在公头200的水嘴与母头100的适配腔之间设置的密封圈，可形成该组装关系下的良好密封。
其中，母头100可采用塑料材质，具体包括相连通的水管压接段110和快插段120，具体地，水管压接段110用于与水路系统的水管连接固定，快插段120用于与公头200插装连通并快速建立插装固定关系。请参见图2和图3，其中，图2为母头100的结构示意图，图3为另一角度所示母头的结构示意图。
该母头的快插段120包括母头套筒121和母头卡合部122，其中，该母头卡合部122设置在母头套筒121的沿第一方向X的旁侧，并配置为：在沿第一方向X形成的投影面内，该母头卡合部122的沿第二方向Y的外廓尺寸小于母头套筒121的外廓尺寸；请一并参见图4和图5，其中，图4为图2的A-A剖视图，图5为图2的B-B剖视图。
如图所示，该快插接头的快插结构仅在第一方向X上增大了尺寸，其在第二方向Y上的尺寸得以有效控制。本文中，以母头100和公头200的快插方向为第三方向Z，并以此为基准定义分别垂直于第三方向Z的第一方向X和第二方向Y，构建本方案描述的坐标方向。可以理解的是，本方案中所使用的坐标方向，仅用于清楚描述各结构间具有确定的相对位置关系，而非局限于图中所示的优选示例。
结合图3、图4和图5所示，在母头套筒121的与公头相应的适配腔开设有密封圈安装槽126，用于放置密封圈123；本方案中，用于构建公头200与母头100间密封关系的密封圈123，其安装槽126设置在母头套筒121的适配腔内壁，由此，公头水嘴220的尺寸能够最大限度地减薄，从而可进一步使得该快插接头的沿第二方向Y的尺寸得以减小。
其中，公头200可以采用金属材质，也可以采用塑料材质。包括公头水嘴220和配置在公头水嘴220旁侧的公头卡合部231。请一并参见图6和图7，其中，图6为图1中所示公头的结构示意图，图7为图6中所示公头沿第二方向形成的视图。
如前所述，该公头水嘴220用于插装在母头套筒121的适配腔中，相应地，基于公头卡合部231与母头卡合部122卡合适配的特点，本方案中的公头卡合部231同样设置在公头水嘴220的沿第一方向X的旁侧。如此设置，该水管快插接头整体上仅在第一方向X具有尺寸的增加，具有较小的第三方向Z尺寸，并能够进一步减小第二方向Y尺寸。
需要说明的是，相适配的公头卡合部231与母头卡合部122的具体结构可以根据需要进行选择，例如但不限于，公头卡合部231采用图中所示的卡槽，母头卡合部122采用图中所示的卡扣。应当理解，只要能够实现快速插拨操作的功能需要，均在本申请请求保护的范围内。
当然，相适配的母头卡合部122和公头卡合部231也可反向选择卡合结构(图中未示出)，公头卡合部231采用卡扣，母头卡合部122采用卡槽，同样可以实现快速插拨操作。
另外，相适配的母头卡合部122和公头卡合部231的具体设置数量，可根据实际产品和功能需要进行确定，只要满足该母头卡合部122的沿第二方向Y的外廓尺寸小于母头套筒121的条件均可。例如但不限于图中优选示例，本方案中，该水管快插接头的母头卡合部122和公头卡合部231均为两个，并分别对称设置在两侧，当然，这里是指在第一方向X上的对称设置。可以理解的是，相比于多个母头卡合部122和公头卡合部231的结构设置，图中所示结构更加简单，在获得较好可操作性的基础上，制造成本可控。
为了方便进行插装操作，可以增设插装限位结构。作为优选，在适配腔内侧的母头套筒121的内腔为小尺寸通流腔，该适配腔与通流腔之间形成公头限位台阶125，以构建公头200的插入端沿第三方向Z的插装限位。请一并参见图8和图9，其中，图8为图1中所示水管快插接头在装配状态下的剖视图，图9示出了水管快插接头在装配状态下的另一剖视图。也就是说，当沿第三方向Z进行插装时，基于公头限位台阶125所构建的插装限位，得以限制公头200的插入深度，具有较好的可操作性。
进一步地，用于安装密封圈123的密封圈安装槽126位于适配腔的插入侧，也即接近公头200的一端，便于加工成形。相应地，在适配腔的插入端具有径向延伸的密封圈限位部124，以限制密封圈123自母头100中脱出，构成密封圈123预装定位。可以理解的是，对于密封圈安装槽126开设在适配腔中部或者内侧端的情形，密封圈安装槽126的两侧槽壁即可形成密封圈123预装定位。
为了获得更好的组装便利性，可以对公头200的安装结构作进一步优化。如图8和图9所示，该公头200还包括卡合本体230，公头卡合部231配置在该卡合本体230上，由此，将公头卡合部231和公头水嘴220分体设计再进行组装；例如但不限于，公头水嘴220可固定设置在公头安装部210上，在卡合本体230的中部具有公头水嘴220的穿装孔232，相应地，公头卡合部231自穿装孔232旁侧的卡合本体230延伸形成。
组装卡合本体230时，基于穿装孔232的设置，使得公头卡合部231通过公头水嘴220实现装配定位，确保母头100与公头200装配后的卡接精度。
具体地，穿装孔232的开孔形式可以根据实际需要进行确定，即可以与公头水嘴220相应结构完全相同的圆形孔，也可以采用图中所示一侧开口的槽形孔，该槽形穿装孔232的底部与公头水嘴220相应结构适配；为了提供该装配关系的可靠性，可以在公头水嘴220的适配位置处设置一个径向延伸形成的法兰221，该法兰221突出于公头安装部210的表面，穿装孔232与公头水嘴220的法兰221外周表面适配，组装后构件间装配关系更加稳定可靠。
另外，卡合本体230与公头安装部210同样需要具有简单可靠的组装结构关系。卡合本体230还可具有延伸形成的与公头安装部210的两侧扣合适配的两个安装板233，进一步如图9所示，安装板233的延伸方向与卡合本体230的延伸方向相反，不占用沿第三方向Z的尺寸空间。组装卡合本体230时，通过延伸形成的两个安装板233即可与公头安装部210两侧扣合适配，结构简单可靠。
此外，母头100和公头水嘴220可配置为沿第二方向Y依次设置的至少两组，且各组相应的卡合本体230可为一体式结构，对于三组及以上复数组，各组结构可如图所示等间距配置即可。整体上，结构更加紧凑、合理，对于多个接管关系，可最大限度地减小在第二方向Y上的尺寸。如图所示，两组结构对应于一个水路的进出水接管，为最优选方案。
其中，母头100的水管压接段110相对于快插段120弯折设置，且水管压接段110沿第一方向X延伸，以适应本方案将快插接头的空间需求集中在单一方向(X)的设计构思。
下面以图11所示的现有一种典型水管接头为对比方案，简要说明本方案在尺寸集中控制方面的优势。
上述对比分析可知，本方案提供的水管快插接头在Y向和Z向均可有效控制尺寸，将尺寸空间占用集中在X方向。
除前述水管快插接头外，本实施方式还提供一种液冷电池水路系统，包括位于水路上的水管接头；该水管接头采用如前所述的水管快插接头，其中，该液冷电池水路系统的水冷板等其他功能构成非本申请的核心发明点所在，本领域技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。
除前述液冷电池水路系统，本实施方式还提供一种包括液冷电池的汽车，该液冷电池采用如前所述水管快插接头的液冷电池水路系统。请参见图10，该图示出了液冷电池水路中水管快插接头的装配关系。这里，水冷板可集成在电池模组中，在电池包内，沿宽度方向(第一方向X)布置了多个电池模组，进水管和出水管总成布置在电池包长度方向(第三方向Z)的一侧。结合图10所示，在电池的高度方向(第二方向Y)，上部空间主要用于管路和快插接头的布置，下部空间用于布置高压铜牌，集成方案合理紧凑，确保了电池较高的体积利用率。
该汽车的其他主要功能构成非本申请的核心发明点所在，本领域技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.水管快插接头，包括相适配的母头和公头，所述母头包括相连通的水管压接段和快插段；其特征在于，
所述母头的快插段包括母头套筒和母头卡合部，所述母头套筒的与所述公头相应的适配腔开设有密封圈安装槽；所述母头卡合部设置在所述母头套筒的沿第一方向的旁侧，并配置为：在沿第一方向形成的投影面内，所述母头卡合部的沿第二方向的外廓尺寸小于所述母头套筒的外廓尺寸；
所述公头包括公头水嘴和配置在所述公头水嘴旁侧的公头卡合部；
其中，所述第一方向和所述第二方向分别垂直于第三方向，所述第三方向平行于所述母头和所述公头的快插方向；
所述公头还包括卡合本体，所述卡合本体的中部具有所述公头水嘴的穿装孔，所述公头卡合部自所述穿装孔旁侧的所述卡合本体延伸形成；
所述母头和所述公头水嘴配置为沿第二方向依次设置的至少两组，且各组相应的所述卡合本体为一体式结构；所述母头的所述水管压接段相对于所述快插段弯折设置，且所述水管压接段沿第一方向延伸。
2.根据权利要求1所述的水管快插接头，其特征在于，所述适配腔内侧的所述母头套筒的内腔为小尺寸通流腔，所述适配腔与所述通流腔之间形成公头限位台阶，以构建所述公头的插入端沿第三方向的插装限位。
3.根据权利要求2所述的水管快插接头，其特征在于，所述密封圈安装槽位于所述适配腔的插入侧，且所述适配腔的插入端具有径向延伸的密封圈限位部。
4.根据权利要求1所述的水管快插接头，其特征在于，相适配的所述母头卡合部和所述公头卡合部均为两个，并分别对称设置在两侧。
5.根据权利要求4所述的水管快插接头，其特征在于，相适配的所述母头卡合部和所述公头卡合部中，一者为卡扣，另一者为卡槽。
6.根据权利要求1所述的水管快插接头，其特征在于，所述卡合本体还具有延伸形成的两个安装板，所述安装板的延伸方向与所述卡合本体的延伸方向相反，以与公头安装部的两侧扣合适配。
7.一种液冷电池水路系统，包括位于水路上的水管接头；其特征在于，所述水管接头采用如权利要求1至6中任一项所述的水管快插接头。
8.一种汽车，包括液冷电池，其特征在于，还包括如权利要求7所述的液冷电池水路系统。
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