CN106257741A - 用于车辆组件的弯曲管 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的示例性方面用于车辆组件的弯曲管除其它方面以外包括由金属材料制成的管体，该管体包括第一刚性部分、第二刚性部分和在第一刚性部分和第二刚性部分之间延伸的柔性部分。

Description

用于车辆组件的弯曲管
技术领域
本发明总体涉及车辆组件。车辆组件包括弯曲管，该弯曲管用于流体连接车辆组件的部件。弯曲管配置为针对弯曲管的刚性端部的各自的安装位置之间的公差变化而调整。
背景技术
降低机动车辆燃料消耗和排放的需求是众所周知的。因此，正在开发减少或完全消除对内燃发动机的依赖的车辆。为这种目的而开发的一种类型的车辆是电动车辆。总体上，由于电动车辆通过电池供电的电机选择性地驱动，因此电动车辆与传统机动车辆不同。相比之下，传统机动车辆仅依靠内燃发动机来推进车辆。
车辆通常使用若干个车辆组件以容纳各种部件。这样的组件的一个示例是电池总成。电池总成包括多个电池单元，该电池单元被用于为电动车辆的电机以及其它电负载供电。通常需要流体连接电池总成的部件并且密封电池总成中管路穿过总成的封闭件或壳体的位置的区域。
发明内容
根据本发明示例性方面的车辆组件除其它方面外包括由金属材料制成的管体，该管体包括第一刚性部分、第二刚性部分以及在第一刚性部分和第二刚性部分之间延伸的柔性部分。
在上述弯曲管的进一步非限制性实施例中，金属材料包括铝。
在任一上述弯曲管的进一步非限制性实施例中，第一刚性部分和第二刚性部分设置在管体的相对端。
在任一上述弯曲管的进一步非限制性实施例中，柔性部分包括多个波纹部或肋，所述多个波纹部或肋配置用于移动以针对第一刚性部分和第二刚性部分的位置而调整。
在任一上述弯曲管的进一步非限制性实施例中，管体包括用于使流体传送通过管体的管道。
在任一上述弯曲管的进一步非限制性实施例中，管体包括单件整体式构造，该单件整体式构造不具有机械附接件、接头或连接件。
在任一上述弯曲管的进一步非限制性实施例中，柔性部分配置为针对第一刚性部分和第二刚性部分的刚性安装位置之间的公差变化而调整。
根据本发明另一示例性方面的车辆组件，除其它方面外包括封闭件、相对于封闭件定位在第一安装位置的第一部件、相对于封闭件定位在第二安装位置的第二部件。弯曲管沿第一部件和第二部件之间的非线性路径延伸。弯曲管由金属材料制成。
在上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，弯曲管延伸到封闭件的外部位置。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，弯曲管包括第一刚性部分、第二刚性部分和在第一刚性部分和第二刚性部分之间延伸的柔性部分。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，弯曲管包括单件整体式管体，该单件整体式管体不具有机械附接件、接头或连接件。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，柔性部分配置为针对第一刚性部分和第二刚性部分的刚性安装位置之间的公差变化而调整。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，第一刚性部分和所述第二刚性部分中的至少一个被接收在第一部件的第一板件和第二板件之间的槽内。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，第一安装位置和第二安装位置在X轴、Y轴和Z轴中的至少一个上彼此偏置。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，第一安装位置和第二安装位置在X轴、Y轴和Z轴中的至少两个上彼此偏置。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，第一部件是冷却板并且第二部件是热管理部件。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，弯曲管延伸穿过封闭件的壁。
在任一上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，密封***配置为围绕弯曲管突出穿过壁的部分密封。
根据本发明另一示例性方面的方法，除其它方面外包括电池阵列、容纳电池阵列的封闭件、与电池阵列接触的冷却板、安装到封闭件的壁的密封***以及从冷却板延伸穿过密封***到封闭件外侧位置处的弯曲管。
在上述车辆组件的进一步非限制性实施例中，弯曲管包括管体，该管体体现为没有机械附接件、接头或连接件的单件整体式构造。
可以单独地或任意组合地使用上述段落、权利要求或下列说明书和附图中的实施例、示例以及替代形式，包括它们任意的各方面或各自的独立特征。关于一个实施例所描述的特征可以应用于所有的实施例，除非这样的特征是不兼容的。
本发明的各种特征及有利之处从下列具体实施方式中对本领域的技术人员而言是显而易见的。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下。
附图说明
图1示意性地说明了车辆的动力传动***；
图2说明了根据本发明的第一实施例的车辆组件；
图3说明了根据本发明的另一实施例的车辆组件；
图4说明了根据本发明的又一实施例的车辆组件；
图5说明了车辆组件的弯曲管；
图6说明了电池总成；
图7说明了电池总成的内侧视图；
图8说明了图7的电池总成的外侧视图。
具体实施方式
本发明详细说明了一种车辆组件，该车辆组件可以用在车辆内。车辆组件包括用于使如冷却剂的流体在车辆组件的部件之间传送的弯曲管。弯曲管可以包括整体式金属管体，该管体具有第一刚性部分、第二刚性部分以及在第一刚性部分和第二刚性部分之间延伸的柔性部分。弯曲管配置为针对它流体连接的部件之间的公差尺寸而调整，如通过移动或弯曲。在一些实施例中，车辆组件是电动车辆的电池总成。在具体实施方式的下列段落中更详细地说明了这些以及其它特征。
图1示意性地示出了电动车辆12的动力传动***10。虽然以混合动力电动车辆(HEV)示出，但应理解的是，这里描述的构思不限于HEV并且可以扩展到其它电动车辆，包括但不限于插电式混合动力电动车辆(PHEV)和电池电动车辆(BEV)。传统的机动车辆也可以受益于本发明的教导。
在一个实施例中，动力传动***10是使用了第一驱动***和第二驱动***的动力分配动力传动***(power-split powertrain system)。第一驱动***包括发动机14和发电机18(即第一电机)的组合。第二驱动***至少包括马达22(即第二电机)、发电机18以及电池总成24。在这个示例中，第二驱动***被认为是动力传动***10的电力驱动***。第一和第二驱动***产生扭矩以驱动电动车辆12的一组或多组车辆驱动轮28。虽然示为动力分配配置，但本发明可以扩展到任何混合动力或电动车辆，包括全混合动力、并联混合动力、串联混合动力、轻度混合动力或微混合动力。
在一个实施例中是内燃发动机的发动机14和发电机18可以通过例如行星齿轮组的动力传输单元30连接。当然，包括其它齿轮组和变速器的其它类型的动力传输单元可以用于将发动机14连接到发电机18。在一个非限制性实施例中，动力传输单元30是包括环形齿轮32、中心齿轮34和行星齿轮架总成36的行星齿轮组。
发电机18可以通过动力传输单元30而由发动机14驱动以使动能转化为电能。可选地，发电机18可以起马达的作用以使电能转化为动能，由此向连接到动力传输单元30的轴38输出扭矩。由于发电机18可操作地连接到发动机14，因此发动机14的转速可以由发电机18控制。
动力传输单元30的环形齿轮32可以连接到轴40，轴40通过第二动力传输单元44连接到车辆驱动轮28。第二动力传输单元44可以包括具有多个齿轮46的齿轮组。其它动力传输单元也可以是适宜的。齿轮46将扭矩从发动机14传递到差速器48从而最终为车辆驱动轮28提供牵引力。差速器48可以包括能够向车辆驱动轮28传递扭矩的多个齿轮。在一个实施例中，第二动力传输单元44通过差速器48与车轴50机械地连接从而向车辆驱动轮28分配扭矩。
也可以采用马达22通过向轴52输出扭矩而驱动车辆驱动轮28，轴52也连接到第二动力传输单元44。在一个实施例中，马达22以及发电机18配合作为再生制动***的一部分，在该***中，马达22和发电机18两者都可以作为马达输出扭矩。例如，马达22和发电机18可以各自向电池总成24输出电力。
电池总成24是示例类型的电动车辆电池。电池总成24可以包括高压牵引电池组，该高压牵引电池组包括能够输出电力以使马达22、发电机18或任何其它电负载运转的一个或多个电池阵列或电池单元的组。其它类型的能量存储装置和/或输出装置也可被用于为电动车辆12提供电力。
在一个非限制性实施例中，电动车辆12具有两种基本的操作模式。电动车辆12可以在使用马达22(通常没有来自发动机14的辅助)推进车辆的电动车辆(EV)模式操作，由此消耗电池总成24的荷电状态至其在特定行驶模式/周期的最大可容许放电率。EV模式是电动车辆12操作的电荷消耗模式的示例。在EV模式期间，电池总成24的荷电状态在一些情况下可以增加，例如由于一段时间的再生制动。发动机14在默认EV模式通常是关闭的，但可以必要时基于车辆***状态或如操作者容许进行操作。
电动车辆12可以另外以混合动力(HEV)模式操作，在HEV模式中发动机14和马达22二者都被用于车辆推进。HEV模式是电动车辆12操作的电荷保持模式的示例。在HEV模式期间，为了将电池总成24的荷电状态保持为恒定或近似恒定的水平，电动车辆12可以通过增加发动机14的推进使用来降低马达22的推进使用。在本发明范围之内，电动车辆12可以以除了EV模式和HEV模式以外的其它操作模式操作。
图2示出了可以用在车辆中的车辆组件54。例如，车辆组件54可以被用于图1的电动车辆12内或可以可选地被用在传统的机动车辆内。车辆组件54可以是需要流体连接的任何组件，流体连接位于两个或更多个部件之间用于管理由车辆组件54所产生的热。在一个非限制性实施例中，车辆组件54是用于电动车辆的高压牵引电池总成(如参见图6-8的实施例)。
车辆组件54包括封闭件56，封闭件56限定用于容纳一个或多个车辆部件的内部58。在一个非限制性实施例中，两个部件C1、C2被容纳在内部58中。封闭件56包括构建内部58的多个壁60。封闭件56可以围成任何尺寸、形状或配置。也就是，封闭件56并不限于伴随本发明的附图中所示的具体配置。
弯曲管62可以在部件C1、C2之间延伸。弯曲管62可以使流体F在部件C1、C2之间传送。在一个非限制性实施例中，流体F是冷却剂。虽然在该实施例中仅示出单个流体管路，但多个弯曲管62件可以在部件C1、C2之间延伸。例如，在一个非限制性实施例中，弯曲管62可以包括入口管和单独的出口管。
弯曲管62的部分可以弯曲以针对公差变化而调整，公差变化存在于第一部件C1的安装位置L1和第二部件C2的安装位置L2之间。例如，安装位置L2可以从安装位置L1沿X、Y和Z轴中的一个或多个偏置(如参见图2-4)。在一个非限制性实施例中，安装位置L2从安装位置L1在至少X和Y轴上偏置(参见图2)。在另一实施例中，安装位置L2从安装位置L1在至少Z轴线上偏置(参见图3)。在又一实施例中，弯曲管62可以连接在被容纳于封闭件56内侧的第一部件C1和位于封闭件56外部的第二部件C2之间，以使流体在车辆组件54的内部58和外部之间传送(参见图4)。安装位置L2可以从安装位置L1在X、Y和Z轴中的一个或多个上偏置。
刚性安装位置L1、L2之间的装配公差变化(即公差层叠问题)会对提供第一部件C1和第二部件C2之间的稳健的流体连接产生困难。本发明的弯曲管62通过移动并且针对车辆组件54中的不同尺寸、位置和安装配置而调整来处理这样的公差问题。
继续参考图2-4，图5进一步示出了弯曲管62。示例性弯曲管62可以包括第一刚性部分64、第二刚性部分66以及连接在第一刚性部分64和第二刚性部分66之间的柔性部分68。在一个非限制性实施例中，第一刚性部分64和第二刚性部分66是弯曲管62的刚性端部，该端部连接在第一部件C1或第二部件C2的固定位置。柔性部分68可以针对第一刚性部分64和第二刚性部分66的固定安装位置之间的各种差而调整。柔性部分68可以通过移动、弯曲、扩张、收缩等针对这些差而调整。在一个非限制性实施例中，柔性部分68包括多个部件74，多个部件74便于第一刚性部分64和第二刚性部分66的刚性安装位置之间的必要的调整。部件74可以包括在柔性部分68中形成的多个波纹部或肋。
第一刚性部分64、第二刚性部分66以及柔性部分68共同构建了单件、整体式管体70，管体70没有任何接头、连接件或机械附接件。管体70包括用于使流体F在部件C1、C2之间传送的管道72。在一个非限制性实施例中，管体70由金属材料制成。铝是合适的金属材料的一个非限制性示例，但在本发明的范围内同样可以预期其它金属材料。
图6、7和8说明了用在电动车辆内的示例性电池总成154的部分。电池总成154是可以受益于本发明的教导的车辆组件的一个非限制性示例。示例性电池总成154包括用于向各种车辆部件提供电力的一个或多个电池阵列155，电池阵列155可以描述为电池单元157的组。虽然在图6中仅示出单个电池阵列155，但在本发明的范围内电池总成154可以包括多个电池阵列。换言之，本发明并不限于图6-8所示的具体配置。为了更好地说明电池总成154的其它部件，电池阵列155从图7和8中被移除。
封闭件156容纳电池阵列155。封闭件156限定容纳电池阵列155和潜在的电池总成154其它部件的内部158。在一个非限制性实施例中，封闭件156包括构建多个壁160的托盘180和盖182(在图6中以虚线示出，但图7和8中未示出)，多个壁160围绕内部158。
可以在充电操作、放电操作或其它状况期间由电池阵列155的电池单元157产生热。在车辆点火开关关断状况期间由于相对热的环境状况也可以将热传输到电池单元157内。在如相对冷的环境状况的其它状况期间，电池单元157可能需要被加热。因此冷却板184可以用作热管理***的部分，以热调节(即加热或冷却)电池单元157。
在一个非限制性实施例中，电池总成154的每个电池阵列155被定位在冷却板184的顶上，以使冷却板184与每个电池单元157的底面接触。流体F可以循环通过冷却板184以向/从电池总成154增加或移除热。弯曲管162提供使流体F传送到冷却板184内或脱离冷却板184的管道。在一个非限制性实施例中，弯曲管162包括用于使流体F传送到冷却板184内的入口管162A和使流体F从冷却板184排出的出口管162B(图7和8中最佳示出)。
在另一非限制性实施例中，弯曲管162突出穿过封闭件156的其中一个壁160，以连接到位于内部158外侧的其它热管理部件，例如流体泵、冷却器、散热器等。弯曲管162可以延伸背离冷却板184的边缘并且沿非线性路径延伸到封闭件156外侧的位置。弯曲管162可以延伸穿过其中一个壁160，在该示例中是封闭件156的侧壁。
在另一非限制性实施例中，弯曲管162包括第一刚性部分164、第二刚性部分166和连接在第一刚性部分164和第二刚性部分166之间的柔性部分168。第一刚性部分164可以被接收在槽165内(限定在冷却板184的顶部板件167和底部板件169之间)并且第二刚性部分166可以如通过快接附接件(未示出)被连接到热管理***的另一部件。柔性部分168可以针对第一刚性部分164和第二刚性部分166的固定安装位置之间的公差变化而调整。柔性部分168可以通过移动、弯曲、扩张、收缩等调整以适应这样的公差差异。在一个非限制性实施例中，柔性部分168包括多个波纹部(或肋)174，其可以针对第一刚性部分164和第二刚性部分166的刚性安装位置之间的装配公差变化而调整。
电池总成154可以另外包括密封***186，密封***186围绕弯曲管162在弯曲管162突出穿过壁160的位置密封。密封***186可以包括外部板188、内部板190和一个或多个密封件192。外部板188被固定在壁160的外表面194并且内部板190被固定在壁160的内表面196。密封件192被定位在外部板188和内部板190之间。
虽然不同的非限制性实施例描述为具有特定部件或步骤，但本发明的实施例并不限于那些特定的组合。可以使用任何非限制性实施例的一些部件或结构与任何其它非限制性实施例的结构或部件组合。
应该理解的是，在所有几幅图中相同的附图标记标识对应的或类似的元件。应该理解的是，虽然公开了特定部件的设置并且以这些示例性实施例说明，但其它设置也可以受益于本发明的教导。
上述说明书应该解释为说明性的并且没有任何限制的意思。本领域普通技术人员可以理解，在本发明的范围之内可以出现一些变化。出于这些原因，应该研究下述权利要求以确定本发明的真实范围和内容。

Claims (7)

1.一种用于车辆组件的弯曲管，包含：
由金属材料制成的管体，所述管体包括第一刚性部分、第二刚性部分和在所述第一刚性部分和所述第二刚性部分之间延伸的柔性部分。
2.根据权利要求1所述的弯曲管，其中所述金属材料包括铝。
3.根据权利要求1所述的弯曲管，其中所述第一刚性部分和所述第二刚性部分设置在所述管体的相对端。
4.根据权利要求1所述的弯曲管，其中所述柔性部分包括多个波纹部或肋，所述多个波纹部或肋配置用于移动以针对所述第一刚性部分和所述第二刚性部分的位置而调整。
5.根据权利要求1所述的弯曲管，其中所述管体包括用于使流体传送通过所述管体的管道。
6.根据权利要求1所述的弯曲管，其中所述管体包括单件整体式构造，所述单件整体式构造不具有机械附接件、接头或连接件。
7.根据权利要求1所述的弯曲管，其中所述柔性部分配置为针对所述第一刚性部分和所述第二刚性部分的刚性安装位置之间的公差变化而调整。
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