换热器组件及安装换热器的方法与流程

本申请要求于2018年3月8日提交英国知识产权局、申请号为gb1803728.3的英国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引用结合在本申请中。

本公开涉及换热器组件。本公开还涉及安装换热器的方法。

背景技术：

换热器用于车辆，包括非公路(offhighway)车辆。由于此类车辆的发动机盖下方的空间限制，因此期望确保换热器组件具有紧凑设置。还期望降低换热器组件中的部件数量，从而简化安装并降低换热器的成本。

已知通过钎焊到换热器的歧管箱的铝支架将包括一个或多个换热器的换热器组件安装至车辆。首先必须在钎焊前将铝支架定位并点焊到适当位置，这需要定位夹具。然后如图1所示，在组装到车辆底盘或托盘前，用例如铆钉的紧固件将钢安装支架附接到铝支架。

技术实现要素：

本公开的一个目的在于生产一种换热器组件，其包括具有可接合的结构的换热器。

根据本公开的第一个方面，提供了一种换热器组件，其包括换热器、箱和用于附接至车辆的部件以安装所述换热器的连接件。所述换热器包括设置在所述箱的至少一个端盖(endcups)中的底切(undercut)，所述端盖在一端具有端口并在相对端具有用于与所述箱的开口的接合用部，且所述连接件设置成位于所述底切的后面。

所述换热器组件提供简化且更紧凑的设计，因为所述连接件通过与所述底切的接合固定到所述换热器，因此不需要将安装支架钎焊和铆接到所述换热器。

所述组件可包括单连接件。这样，因为将单连接件连接至所述换热器和车辆的部件，所以所述换热器组件中的部件的数量减少，即，不需要为所述换热器和车辆部件提供单独的安装支架，也不需要随后连接两个安装支架所需的紧固件。

所述连接件可为板。这允许换热器组件安装到车辆内的更小的空间中。

所述连接件可包括开口槽，所述开口槽限定收在底切后面并与底切接合的边缘区域。这样，消除了使用点焊和钎焊将连接件附接到换热器的需求。

所述开口槽可以为大致弧形。另外或可选地，所述开口槽可包括直部。所述开口槽也可为非对称的。所述槽的形状设计成便于换热器组件在车辆上的安装，例如通过在连接件连接至换热器并在车辆的部件上固定到适当位置时限制换热器相对于车辆的部件的运动。

所述连接件可设置成紧固于车辆的部件。例如，所述连接件可以限定至少一个孔以接收紧固件。所述连接件可限定所述开口槽的每侧上的孔来接收紧固件。因此，所述连接件提供了车辆的部件和换热器之间的直接连接。

所述底切可设置在所述换热器的封头(header)中，并且所述换热器可包括具有管状歧管的封头，所述管状歧管在各端处具有端盖。所述底切可包括围绕所述端盖延伸的周向槽。相比于设置了钎焊到换热器的附加支架的已知系统，端盖上底切的配置能够降低换热器组件的部件的数量。

在一些实施方案中，所述周向槽可包括至少一个直部。所述周向槽的形状设计成便于换热器组件在车辆上的安装，例如通过在连接件连接至换热器并在车辆的部件上固定到适当位置时限制换热器相对于车辆的部件的运动。

所述连接件可包括设置成连接至第二换热器的凸缘。这样，即使对于具有不止一个换热器的换热器组件，也可以提供更为紧凑的设置。

根据本公开的第二个方面，提供了一种包括根据本公开的第一个方面的换热器组件的车辆。

根据本公开的另一方面，提供了一种在车辆上安装换热器的方法，所述换热器包括箱，所述箱具有端盖，所述端盖在一端具有端口并在相对端具有用于与所述箱的开口的接合用部；其中，所述方法包括：在所述箱的至少一个所述端盖中设置底切；在所述底切的后面设置所述连接件；以及将所述连接件附接到车辆的部件。

所述方法还可包括旋转所述连接件以防止所述换热器相对于所述连接件的平移运动的步骤。

根据本公开的又一方面，提供了一种用于在车辆上安装换热器的部件套件，所述换热器包括箱，所述部件套件包括换热器和用于附接到车辆的部件的连接件；其中，所述换热器包括设置在所述箱的至少一个端盖中的底切，所述端盖在一端具有端口并在相对端具有用于与所述箱的开口的接合用部，并且所述连接件设置成位于所述底切的后面。

附图说明

参照附图，本公开的以上和其他目的、特征和优点将从以下详细描述中变得显而易见。图中：

图1为使用已知安装组件安装到车辆的部件的换热器的局部立体图；

图2为图1的换热器组件的局部正视图；

图3为根据本公开的第一实施方案的换热器组件的立体图；

图4为图3的换热器组件的局部分解图；

图5为图3的换热器组件的局部正视图；

图6为用于与图3的换热器组件结合的端盖的立体视图；

图7a为本公开的第一实施方案的换热器组件的可选的局部立体图；

图7b为本公开的第一实施方案的换热器组件的另一可选的局部立体图；

图8a为本公开的第二实施方案的换热器组件的局部立体图；

图8b为图8a的换热器组件的分解图；

图9为图8a的换热器组件的可选的分解图；

图10为根据本公开的第三实施方案的换热器组件的立体图；

图11为图10的换热器组件的局部截面图；

图12为用于图10的换热器组件的端盖的局部截面图；

图13为用于图10的换热器组件的连接件的立体图；

图14为图10的换热器组件的预组装设置的截面图；

图15为具有组装到端盖的连接件的图10的换热器组件的截面图；

图16为具有锁定在端盖上的图10的换热器组件的截面图；

图17为根据本公开的第四实施方案的换热器组件的立体图；

图18为图17的换热器组件的局部立体图；

图19为图17的换热器组件的可选视图；

图20为图17的换热器组件的局部立体图；

图21为图17的换热器组件的另一可选视图；

图22为图17的换热器组件的另一局部立体图；

图23为用于图17的换热器组件的端盖的立体图；

图24为图23的端盖的截面图；

图25为用于图17的换热器组件的连接件的立体图；

图26为图25的连接件的侧视图；

图27为根据本公开的第五实施方案的换热器组件的立体图；

图28为图27的换热器组件的端盖之一的截面图；

图29为用于图27的换热器组件的连接件的立体图；

图30为图27的换热器组件的分解图；

图31为图30的换热器组件的组装的立体图；以及

图32为具有根据本公开的换热器组件的车辆的示意图。

具体实施方式

现参照图1和图2，显示了换热器组件10。换热器组件10包括换热器12和已知的换热器安装组件14。换热器12为钎焊的铝换热器。

换热器12包括在各端具有封头或歧管箱18的芯16。芯16可包括管20和翅片22。各封头或歧管箱18在其至少一端包括进口或出口形式的开口(未示出)。

特别参照图2，在封头或歧管箱18的一端的开口(未示出)由具有端口26的端盖24覆盖。

换热器12的封头或歧管箱18的各个开口(未示出)由端盖24覆盖。

换热器安装组件14具有第一安装支架28和第二安装支架30。

第一安装支架28具有板部32和两个凸缘部34、36，该两个凸缘部34、36延伸出板部32的平面并位于与板部32的平面平行的平面中。

第二安装支架30由钢制成并具有板部38、底部40、第一对紧固件42和第二对紧固件44，仅在图1中示出了第二对紧固件44中的一个。底部40从板部38延伸，使得板部40的平面大致垂直于板部38的平面。

通过将第一安装支架28的板部32定位在封头或歧管箱18的外壁上并在钎焊前将其点焊到适当位置，将换热器12安装在车辆的部件上，在该实施例中安装在车辆的底盘或底板46(未示出)上。

使用铆钉形式的第一对紧固件42将钢制的第二安装支架30附接至第一安装支架28，第一对紧固件42延伸穿过第二安装支架30的板部38以及第一安装支架28的凸缘部34、36。

然后，可以使用螺栓形式的第二对紧固件44将第二安装支架30的底部40附接至底盘或底板46的表面，第二对紧固件44延伸穿过第二安装支架30的底部40和车辆(未示出)的底盘或底板46。

第二换热器安装组件(未示出)包括于换热器组件10的相对端处。

因此，可以看到，已知的换热器安装组件包括使用点焊、钎焊和紧固件(包括铆钉和螺栓)附接至换热器和车辆的多个安装支架。

参照图3至7b，显示了根据本公开的第一实施方案的换热器组件110。该换热器组件110包括换热器112和换热器安装组件114。

换热器112包括在各端具有封头或歧管箱118的芯116。芯116可包括管120和翅片122。各封头或歧管箱118在其一端或两端包括进口或出口形式的开口(未示出)。各开口(未示出)由端盖124覆盖。

特别参照图5和图6，端盖124大致圆柱形，在一端具有端口126并在相对端具有部128，部128配置为用于与封头或歧管箱118的开口(未示出)接合。端盖还包括邻近部128的向外延伸的周向凸缘127，以接触圆柱形管状歧管箱118的端部。端盖124包括位于端口126和部128之间，邻近凸缘127并在其外部的周向槽形式的底切或凹槽130。

现参照图4、7a和7b，安装组件114包括还可以被认为是平面安装支架的连接件或板132以及具有垫圈(washers)138的螺栓136形式的一对紧固件134。

连接件或板132设置成位于端盖124的底切130的后面。特别地，连接件或板132包括具有内边缘142的大致c形的开口槽140。内边缘142为大致弧形，具有邻近开口的直部144、146。

连接件或板132设置成附接至车辆的部件，在该情况下为底盘或底板46。更具体地，连接件或板132包括两个孔或开口(aperture)148。

底盘或底板46包括设置成接收换热器112的端盖124的第一孔或开口150，以及设置成接收螺栓136的两个较小的孔或开口152。

为了将换热器112安装在底盘或底板46上，将连接件或板132与端盖124对齐，使得开口槽140与底切130对齐，且开口槽140的内边缘142在底切130的区域中邻接端盖124的外壁。

换热器112与待将其安装到的车辆的部件对齐，在这个实施例中为底盘或底板46，使得端盖124延伸穿过孔或开口150，并且连接件或板132的孔或开口148与底盘46的孔或开口152对齐。将紧固件134穿过孔或开口148、152，并固定在适当位置以将换热器112牢固地附接至底盘或底板46。

可以清楚地看到，本公开的该实施方案的换热器组件110简化了换热器112在车辆的部件上的安装，且需要较少的部件。

尽管参照图3和4描述了换热器112在底盘或底板46上的安装，在图中底盘或底板46被绘制在换热器112的下方，使得连接件132安装在底盘或底板46的上表面，但是应当理解的是，如图7a所示，如果连接件132附接至上端盖124，则连接件132可安装至底盘或底板46的下表面。

还应当理解的是，尽管端盖124显示为具有端口126，但是如果歧管箱118的端部不需要进口或出口，可设置无端口的封闭的端盖。

在如图3和7a中所示的本公开的实施方案中，连接件132安装在底盘或底板46上，使得连接件132与换热器112位于底盘或底板46的同一侧。应当理解的是，在本公开的可选实施方案中，例如，如图7b所示，连接件132可安装在底盘或底板46上，使得连接件位于底盘或板46上与换热器112相对的一侧。在这种实施方案中，应当理解的是，槽130应更靠近盖124的自由端，使得槽130和凸缘127之间具有空白区域以接收底盘或底板46。

现参照图8a、8b和9，显示了根据本公开的第二实施方案的换热器组件210。换热器组件210包括第一换热器112a、第二换热器112b和换热器安装组件214。

各换热器112a和112b均为如关于本公开的第一实施方案所述的换热器。相同的附图标记表示相同的特征，将不再进一步描述。

如图9所示，安装组件214包括连接件或支架232以及具有垫圈236的螺栓形式的一对固定件234。

连接件或支架232设置成位于端盖124的底切130的后面。特别地，连接件或支架232包括具有内边缘241的开口槽240。内边缘241为大致弧形，具有邻近开口的直部244。

连接件或支架232设置成附接至车辆的部件以及第二换热器112b，在该情况下车辆的部件为底盘或底板46。更具体地，连接件或板232包括延长槽242和两个孔或开口246。

为了将第一换热器112a安装至第二换热器112b，将连接件或板232与端盖124对齐，使得开口槽240与底切130对齐，且开口槽240的内边缘241在底切130的区域中邻接端盖124的外壁。

将第一换热器112a与第二换热器112b对齐，使得连接件或支架232的孔或开口246与第二换热器112b的孔或开口252对齐。将固定件234穿过孔或开口246、252，并固定在适当位置，以将第一换热器112a牢固地附接至第二换热器112b。

可以清楚地看到，本公开的该实施方案的换热器组件210简化了两个换热器112的安装且需要较少的部件。还可以看到，开口槽240的形状使得能够容纳两个换热器之间一定程度的运动。这在特别是在例如油冷却器和增压空气冷却器的不同类型的换热器之间具有差异的热膨胀的情况下是有用的。

特别参照图10至16，显示了用于根据本公开的第三实施方案的换热器组件310的换热器安装组件314(参见图32)。换热器组件310包括第一换热器112a和换热器安装组件314。

换热器112为如关于本公开的第一实施方案所述的换热器。相同的附图标记表示相同的特征，将不再进一步描述。

本公开的该实施方案的端盖324为大致圆柱形并在一端具有部328。部328配置成用于与封头或歧管箱118的开口(未示出)接合。端盖324包括位于端盖324的上表面和部328之间的周向槽形式的底切或凹槽330。底切或凹槽330包括扁平的或直的或平面的部326。

安装组件314包括连接件或板332，该连接件或板332也可被认为是平面安装支架。

连接件或板332设置成位于端盖324的底切330的后面。特别地，连接件或板132包括具有内边缘342的开口槽340。内边缘342为大致弧形，具有邻近开口的直部344、346。在该情况下，直部346向内成阶梯状，使得槽340的口部比口部后面的主要部分圆形开口宽。

特别参照图14至16，将连接件或板332与端盖324对齐，使得开口槽340与底切330对齐，且开口槽340的内边缘342在底切330的区域中邻接端盖324的外壁。在如图15所示的配置中，底切330的平部326与连接件332的直部344、346中之一对准。这样，连接件332可与端盖324分离。图16显示了锁定的配置，在该配置中底切330的平部326相对于连接件332的各直部344、346偏移，因此连接件332不能与端盖324分离。换言之，端盖324的平部326用作凸轮锁定特征。

连接件或板332设置成附接至车辆的部件，如关于本公开的第一实施方案所述。更具体地，连接件或板332包括两个孔或开口348，通过该两个孔或开口348，可将连接件或板332固定至车辆的部件。

可以清楚地看到，本公开的该实施方案的换热器组件310简化了换热器112在车辆的部件上的安装且需要较少的部件，同时提供了简单的凸轮锁定连接以防止部件的分离。

现参照图17至26，显示了根据本公开的第四实施方案的换热器组件410。换热器组件410包括换热器412和换热器安装组件414。

换热器412包括芯416，在芯416的顶部边缘和底部边缘处均具有封头或歧管箱418。各封头或歧管箱418在其各端处包括进口或出口形式的开口(未示出)。各开口(未示出)被端盖424覆盖。

特别参照图23和24，端盖424为大致圆柱形，在一端具有端口426并在相对端具有部428，部428配置为用于与封头或歧管箱418的开口(未示出)接合。端盖424包括位于端口426和部428之间的周向槽形式的底切或凹槽430。底切或凹槽430包括一对平的或直的或平面的部427，各部427位于底切430的相对侧上。

现参照图25和26，安装组件414包括连接件或板432。

如图18、20和22所示，连接件或板432设置成位于端盖424的底切430的后面。特别地，连接件或板432包括具有内边缘442的开口槽440。内边缘442为大致弧形，具有邻近开口的平行的直部444、446。开口槽440的内边缘442为非对称的，并包括限定在两个直部448、450之间的凹口(notch)特征或止动特征(stopfeature)447。槽440的与止动特征447相对的一侧上为平行于直部448的另一个直部452。

连接件或板432设置成附接至车辆的部件，在该情况下为框架411。

为了在框架411上安装换热器412，将连接件或板432与端盖424对齐，使得开口槽440与底切430对齐，且开口槽440的内边缘442在底切430的区域中邻接端盖424的外壁。

端盖424的平部427以及开口槽440的内边缘442的设置允许换热器412可枢转地(pivotably)安装在框架411中。平部427在槽440的口部处与直部444、446对准，使得换热器端盖可滑入槽440。一旦进入槽中，即可枢转换热器，使得端盖424的平部427接合直部448、452。凹口特征447限制换热器412在框架中的枢转运动。一旦枢转到位，换热器即在另一端附接至框架411，以使用紧固件将其固定到适当位置，例如卡子(catches)或闩锁415。

可以清楚地看到，本公开的该实施方案的换热器组件410简化了换热器412在车辆的部件上的安装且需要较少的部件。端盖槽430和槽440的形状确保换热器412和框架411锁定在一起。

参照图27至31，显示了根据本公开的第五实施方案的换热器组件510。换热器组件510包括换热器512和换热器安装组件514。

换热器512包括芯516，在芯516的顶部边缘和底部边缘处均具有封头或歧管箱518。各封头或歧管箱518在各端处包括进口或出口形式的开口(未示出)。各开口(未示出)被端盖524覆盖。

端盖524为具有“d”形截面的大致圆柱形，在一端具有端口526并在相对端具有部528，部528配置为用于与封头或歧管箱518的开口(未示出)接合。端盖524包括位于端口526和部528之间的周向槽形式的底切或凹槽530。底切或凹槽530包括一对平的或直的或平面的部526，各部427位于底切530的相对侧上。

安装组件514包括连接件或板或安装支架532。

连接件或板532设置成位于端盖524的底切530的后面。特别地，连接件或板532包括具有内边缘542的开口槽540。内边缘542为大致弧形，具有邻近开口的直部544、546。开口槽540的内边缘542为非对称的，并包括凹口特征或止动特征547。

连接件或板532设置成附接至车辆的部件。

为了在车辆的部件上安装换热器412，将连接件或板532与端盖524对齐，使得开口槽540与底切530对齐，且开口槽540的内边缘542在底切530的区域中邻接端盖524的外壁。

凹口特征547限制换热器512相对于连接件532的运动。

可以清楚地看到，本公开的该实施方案的换热器组件510简化了换热器512在车辆的部件上的安装且需要较少的部件。

现参照图32，车辆600具有驾驶室602以及前轮604和后轮606形式的地面接合动力装置。车辆600可包括如关于本公开的任一实施方案所述的换热器组件110、210、310、410、510。

应当理解的是，尽管本公开的实施方案的过程已经在本文中描述为包括特定的步骤序列，但是包括这些步骤的各种其他序列和/或本文未公开的附加步骤的另外的可选的实施方案旨在本公开的步骤中。

虽然已经参考本公开的优选实施方案描述了本公开，但是应该理解的是，本公开不限于优选实施方案和构造。本公开旨在涵盖各种修改和等同设置。另外，尽管优选了各种组合和配置，包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和配置也在本公开的精神和范围内。