CN111306974B - 用于机动车辆的热交换器及相应的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的热交换器，包括在两侧分别通过侧部封闭的热交换器块，其中，经由焊接连接件，各个侧部机械地并且材料配合地连接到管底部。在此对于本发明必不可少的是，管底部具有经由圆形拐角区域彼此汇合的前侧和底侧，管底部在其前侧具有可变形的钩，侧部在纵向端侧上具有接片，所述接片与管底部的圆形拐角区域互补地实施，具有抵靠管底部的前侧并且包括通孔或凹处的区段，在热交换器已组装的情况下，钩的材料部分通过冲眼移位到通孔或凹处中，通孔的轴线和冲眼的轴线布置成彼此平行地偏移。

Description

用于机动车辆的热交换器及相应的制造方法
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的热交换器。本发明还涉及用于制造热交换器的方法。
背景技术
为了能够满足对现代热交换器的日益提高的稳定性的要求，在热交换器的侧部和相应管底部之间需要可靠并同时高质量的焊接。为了能够确保这种可靠的焊接，各个侧部到相关联的管底部的可靠的机械固定是不可缺少的，并且期望然后通过其进行焊接的尽可能大面积的接触表面。
现有技术中已知的热交换器的缺点在于，侧部的焊接仅能够在各个管底部的前侧进行，而不能在其底侧，因为侧部在预组装时仅沿一个方向固定。这通常经由可变形的钩来进行，但是所述钩在弯曲或附接到各个侧部或侧部的接片上时，将所述侧部或侧部的接片从管底部的底侧推开，由此在那里没有可靠的焊接或仅完成不可靠的焊接。
本发明在此通过对通用类型的热交换器提出克服现有技术中已知缺点的改进或至少可替代的实施例来解决问题。
发明内容
本发明基于这样的总体构思，即设计热交换器的侧部到管底部的机械预固定，以此进行待焊接到彼此的表面区域的可靠固定和随后的可靠焊接。根据本发明的热交换器具有热交换器块，所述热交换器块包括流体能够流过的多个扁平管以及布置在其间的热交换器结构，例如波纹状翅片。扁平管在此在纵向端侧被紧密地容纳在管底部中，具体地在布置在管底部的通道中。热交换器块在两侧分别借助于侧部封闭，其中经由焊接连接件，各个侧部机械地并且材料配合地连接到管底部。根据本发明，管底部当前具有经由圆形拐角区域彼此汇合的前侧和底侧。底侧在此是包括容纳扁平管的通道口的一侧。管底部在其前侧具有可变形的钩。侧部又具有接片，所述接片布置在纵向端侧上并且与管底部的圆形拐角区域互补地实施，并且由此在组装状态下至少局部平坦地抵靠管底部的前侧、拐角区域以及底侧。接片还具有区段，所述区段抵靠管底部的前侧并且包括例如钻孔的通孔或凹处，其中，在热交换器已组装的情况下，钩围绕接片的区段接合并且与其被压紧，并因此建立机械连接。在热交换器已组装的情况下，钩的材料部分通过冲眼移位到通孔或凹处中，其中通孔或凹处的轴线和冲眼的轴线布置成彼此平行地偏移，使得在制造冲眼时将接片拉向管底部，并因此具体地将接片拉向管底部的底侧和拐角区域。特别地，冲眼和通孔或凹处的轴线的平行在此具有的作用是，在钩的机械变形期间可能会发生的侧部远离管底部的移动再次反转。由于与管底部的外轮廓互补实施的与接片的优选平坦的抵靠，在那里能够提供大且连续的接触表面，经由所述接触表面进行可靠的焊接。在机械预固定热交换器时当前发生的侧部相对于管底部的偏移运动能够因此借助于根据本发明的热交换器来补偿，由此能够经由其在管底部上的接片实现侧部的显著更大面积的抵靠，并因此实现显著更高质量且更稳定的焊接。
有利地，在接片的区段上设置第一齿轮廓。这种第一齿形轮廓可以具有例如平行的多排齿或单齿，并且特别地用于在接片和钩或管底部的前侧之间的形状配合连接。此外或可替代地，可以在钩上设置第二齿轮廓，其中在这种情况下，在热交换器已组装的情况下，第一齿轮廓与第二齿轮廓能够被形状配合地压紧。由此经由两个齿轮廓能够实现埋入各个相对侧中和因此高强度的形状配合连接。管底部在侧部上的这种可靠的机械固定还由此提高了随后的焊接连接的质量。
有利地，第一齿轮廓和第二齿轮廓具有彼此正交的齿排。因为两个齿轮廓不以平坦地或线形，而仅以点接触，并由此在压紧时还是点接触并且更深地埋入彼此之中，因此在此可以实现显著改善的微齿。这种齿轮廓可以通过在制造侧部或管底部时的对应成型工艺、特别地还通过对应的压印模具而相对容易地制造。
在根据本发明的解决方案的另一有利实施例中，在侧部的接片的区段上设置两个引导轮廓，在组装状态下管底部的钩布置在所述两个引导轮廓之间。原则上还可以是定位轮廓的所述两个引导轮廓以此迫使侧部相对于管底部精确对齐，并因此增加了能够实现的制造公差。
有利地，侧部具有使接片加强的至少一个加强筋。为了在机械连接以及随后的焊接中在侧部的接片与管底部的前侧、圆形拐角区域以及底侧之间能够实现可靠的、特别是平坦的连接，在侧部到其接片的过渡处设置这种加强筋是有利的，这防止了在其被机械固定到管底部以及随后焊接时而产生的接片的意外变形。这种加强筋能够借助于对应的成型方法容易地制造，并且能够同时进行侧部的制造。
本发明还基于这样的总体构思，提出一种用于制造上述用于机动车辆的热交换器的方法，其中首先制造包括平行的多个扁平管和布置在其间的热交换器结构(例如波纹状翅片)的热交换器块。扁平管在此在纵向端侧上***管底部的相关联的通孔或通道中。随后分别通过侧部在两侧将热交换器块封闭。管底部在此具有经由圆形拐角区域彼此汇合的前侧和底侧。在前侧上还设置可变形的钩，所述钩实现侧部到管底部的机械固定。侧部又具有布置在纵向端侧的接片，该接片与管底部的圆形拐角区域互补地实施，并且因此在组装状态下至少局部平坦地抵靠管底部的前侧、拐角区域以及底侧。接片具有抵靠管底部的前侧并且包括通孔或凹处的区段，其中在组装热交换器时，钩围绕该接片接合。在此同时将钩与接片压紧，尤其建立了形状配合连接。在钩变形之后，钩的材料部分借助于冲眼移位到通孔或凹处中，其中通孔或凹处的轴线和冲眼的轴线布置成彼此平行地偏移，使得在制造冲眼时将接片拉向管底部的底侧和/或圆形拐角区域，并因此拉向管底部的底侧和/或圆形拐角区域。由此能够确保接片抵靠管底部的底侧以及圆形拐角区域和前侧，并且随后在那里能够进行高质量的焊接。纯理论上讲，通孔在此还能够构造为长孔。特别地，当前在钩变形时可观察到的远离移动能够借助于根据本发明的方法来补偿，由此能够提供用于后来的焊接连接的明显更大的接触表面，这提供了明显更稳定的焊接连接。因此，能够通过敲击或转动实现冲眼时的材料移位。
本发明的其他重要特征和优点从附图以及基于附图的相应的附图说明中得出。
不言而喻，在不脱离本发明的范围情况下，上述特征以及将在下面描述的特征不仅可以以相应指定的组合使用，而且可以以其他组合或单独使用。
附图说明
在附图中示出并将在以下描述中更详细描述本发明的优选示例性实施例，其中，相同的附图标记表示相同或相似或功能相同的部件。
分别示意性地，
图1示出了根据本发明的热交换器在焊接之前的视图，
图2示出了根据本发明的热交换器的侧部和管底部之间尚未完成的连接件的详细视图，
图3示出了在连接件闭合时穿过管底部的钩和侧部的接片的截面图。
具体实施方式
根据图1，根据本发明的用于机动车辆2的热交换器1具有热交换器块3，所述热交换器块具有流体能够流过的平行的多个扁平管4以及布置在其间的热交换器结构5，例如波纹状翅片。扁平管4在此在纵向端侧被紧密地容纳在各自相关联的管底部6中、特别是***管底部6的未示出的通道中，并且被紧密地焊接在其中。热交换器块3在两侧分别通过侧部7封闭(也参见图2和图3)，其中经由焊接连接件，各个侧部7机械地并且材料配合地连接到管底部6。根据本发明，管底部6当前具有经由圆形拐角区域10彼此汇合的前侧8和底侧9。管底部6在其前侧8上具有可变形的钩11。侧部7在纵向端侧上具有接片12，所述接片与管底部6的圆形拐角区域10互补地实施，并且在组装状态下优选平坦地抵靠管底部6的前侧8、拐角区域10以及底侧9。由此能够产生比较大的可用于焊接连接件25的接触表面13。接片12具有区段14，该区段抵靠管底部6的前侧8，并且包括通孔或凹处15(特别参见图2和图3)。所述通孔或凹处15在此可以构造为钻孔。在热交换器1已组装的情况下，如图1和图3所示，钩11围绕接片12的区段14接合并且此外与其被压紧。另外在热交换器1已组装的情况下，钩11的材料部分16(参见图3)还通过冲眼24移位到通孔或凹处15中，其中通孔或凹处15的轴线17和冲眼24的轴线18布置成彼此平行地偏移，例如，以a＝0.5mm的距离偏移，以使在制造冲眼24时将接片12拉向管底部6的底侧9。
根据图3，冲眼24的轴线18在此沿区段14的自由边缘的方向与通孔或凹处15的轴线17偏移距离a。在制造冲眼24时，区段14在此被拉入U形弯曲的钩11所围绕的空间。
另外参考图1和图2，能够看到在接片12的区段14上设置有第一齿轮廓19，同时在钩11上设置有第二齿轮廓20。在热交换器1已组装的情况下，第一齿轮廓19与第二齿轮廓20在此被形状配合地压紧，这里显而易见的是，设置两个齿轮廓19、20或者仅设置两个齿轮廓19、20中的一个。
当更仔细地观察图2时，能够看到第一齿轮廓和第二齿轮廓19、20具有彼此正交的齿排，这提供了很大的优势，即在压紧钩11与侧部7的接片12的区段14时，首先在两个齿轮廓19和20之间仅发生点接触，使得所述两个齿轮廓能够深埋在彼此之中，并因此形成特别可靠的形状配合连接。
再次参考图1和图2，可以看到设置在区段14上的两个引导轮廓21，在组装状态下，钩11布置在所述两个引导轮廓之间并因此被引导或定位。不言而喻，在此能够设置仅一个或超过两个引导轮廓22。根据图1到图3，还能够看到布置在侧部7和接片12之间并且使接片12加强的加强筋22。不言而喻，也可以在那里布置多个加强筋22。
根据本发明的热交换器1在此如下地制造：
首先，制造包括平行的多个扁平管4和布置在其间的热交换器结构5的热交换器块3，其中扁平管4在纵向端侧上***管底部6上各自相关联的通孔或通道中。热交换器块3在此在两侧分别通过侧部7封闭。钩11随后在管底部6上变形并因此与侧部侧接片12的区段14压紧。根据图1和图3示出了该状态，其中在该状态下，钩11在区段14中围绕接片12接合。一旦钩11变形，就产生钩11的冲眼，钩11的材料部分16(参见图3)通过该冲眼移位到侧部7的接片12的区段14的通孔或凹处15中，并且其中冲眼23以其轴线18与通孔或凹处15的轴线17偏移地设置，使得在制造冲眼24并因此材料移位到通孔或凹处15中时将接片12拉向管底部6的底侧9。在引入冲眼24时，还能够在钩11和区段14之间进行压紧，特别是如果在那里设置有第一和/或第二齿轮廓19、20。侧部7随后经由其接片12、尤其经由接触表面13平坦地焊接到管底部6的前侧8、拐角区域10以及底侧9。拐角区域10在此不需要与管底部6平坦地或完全地焊接。
因此，借助于根据本发明的方法能够制造根据本发明的热交换器1，所述热交换器在管底部6和侧部7或侧部7的接片12之间提供较大的接触表面13，其中借助于冲眼24能够避免当前侧部7的偏移和因此导致的接片12从管底部6的底侧9脱离。

Claims (9)

1.一种用于机动车辆(2)的热交换器(1)，
-包括热交换器块(3)，所述热交换器块具有平行的多个扁平管(4)和布置在其间的热交换器结构(5)，
-其中，所述扁平管(4)在纵向端侧被紧密地容纳在管底部(6)中，
-其中，所述热交换器块(3)在两侧分别通过侧部(7)封闭，
-其中，经由焊接连接件(25)，各个侧部(7)机械地并且材料配合地连接到管底部(6)，
其特征在于，
-所述管底部(6)具有经由圆形拐角区域(10)彼此汇合的前侧(8)和底侧(9)，
-所述管底部(6)在其前侧(8)具有可变形的钩(11)，
-所述侧部(7)在纵向端侧上具有接片(12)，所述接片与管底部(6)的圆形拐角区域(10)互补地实施，并且在组装状态下经由接触表面(13)抵靠管底部(6)的前侧(8)、拐角区域(10)以及底侧(9)，
-所述接片(12)具有区段(14)，所述区段抵靠管底部(6)的前侧(8)并且包括通孔或凹处(15)，
-在热交换器(1)已组装的情况下，钩(11)围绕接片(12)的区段(14)接合并且与其被压紧，
-在热交换器(1)已组装的情况下，钩(11)的材料部分(16)通过冲眼(24)移位到通孔或凹处(15)中，
-所述通孔或凹处(15)的轴线(17)和冲眼(24)的轴线(18)布置成彼此平行地偏移，使得在制造冲眼(24)时将接片(12)拉向管底部(6)的底侧(9)。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
在接片(12)的区段(14)上设置有第一齿轮廓(19)。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于，
在钩(11)上设置有第二齿轮廓(20)。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，
在热交换器(1)已组装的情况下，第一齿轮廓(19)与第二齿轮廓(20)被形状配合地压紧。
5.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，
所述第一齿轮廓(19)和第二齿轮廓(20)具有彼此正交的齿排。
6.根据权利要求1-5之一所述的热交换器，其特征在于，
在接片(12)的区段(14)上设置有两个引导轮廓(21)，在组装状态下，钩(11)布置在所述两个引导轮廓之间。
7.根据权利要求1-5之一所述的热交换器，其特征在于，
所述通孔(15)制造为钻孔。
8.根据权利要求1-5之一所述的热交换器，其特征在于，
所述侧部(7)具有使接片(12)加强的至少一个加强筋(22)。
9.一种用于制造根据前述权利要求之一所述的用于机动车辆(2)的热交换器(1)的方法，其中，
-制造包括平行的多个扁平管(4)和布置在其间的热交换器结构(5)的热交换器块(3)，其中，所述扁平管(4)分别在纵向端侧***管底部(6)，
-分别通过侧部(7)在两侧将所述热交换器块(3)封闭，
-所述管底部(6)具有经由圆形拐角区域(10)彼此汇合的前侧(8)和底侧(9)，
-所述管底部(6)在其前侧(8)上具有可变形的钩(11)，
-所述侧部(7)在纵向端侧上具有接片(12)，所述接片与管底部(6)的拐角区域(10)互补地实施，并且在组装状态下经由接触表面(13)抵靠管底部(6)的前侧(8)、拐角区域(10)以及底侧(9)，
-所述接片(12)具有区段(14)，所述区段抵靠管底部(6)的前侧(8)并且包括通孔或凹处(15)，
-在组装热交换器(1)时，将钩(11)与接片(12)的区段(14)压紧并因此使其围绕所述区段接合，
-通过冲眼使钩(11)的材料部分(16)移位到通孔或凹处(15)中，其中，通孔(15)的轴线(17)和冲眼(24)的轴线(18)布置成彼此平行地偏移，使得在制造冲眼(24)时将接片(12)拉向管底部(6)的底侧(9)，
-将侧部(7)经由其接片(12)经由接触表面(13)焊接到管底部(6)的前侧(8)、拐角区域(10)以及底侧(9)。
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