DE102021126428A1 审中 模块化冷却管路系统,特别适用于电动汽车电池
本发明涉及一种模块化冷却管路系统,特别适用于电动汽车的电池 根据权利要求1。 冷却管路,尤其是电动汽车电池的冷却管路,如今大多由塑料制成, 件制成。 由于一体式设计,此类冷却管线的使用受到严格限制, 只能定期用于单一车型。 此外,这种冷却管线缺乏 可扩展性,这是特别不利的,因为制造商越来越多地使用电池 生产,由几个相同的独立模块组成,并根据车辆的功率要求进行缩放 变得。 [0004] 此外,塑料仅在一定限度内耐热。 可以预见,未来很长一段时间 此类冷却管路可能需要耐热性。 例如欧盟NORM ECE R100标准。 02:“耐火测试”规定电池模组离地1.5m以内70秒 直接暴露在火焰中。 这些是与安全高度相关的主题(所谓的“热”)。本文由 DPMA 从原始来源复制。它不包含任何图纸。表格和公式的质量可能不尽如人意。 纯电池汽车的失控或混合动力汽车的热问题)。 因此,塑料线必须 越来越多地被隔热,这在成本、重量和安装空间方面有各种缺点 带来。 本发明的目的是提供一种模块化冷却管路系统,特别是用于电池 的电动汽车,其特点是增加了耐火性,也很容易 可以适应不同的(几何)要求,从而实现广泛的可扩展性。 此外,拟议的冷却管路系统应简化并尽可能自动化 标记组装。 根据本发明,该目的通过具有以下特征的模块化冷却管路系统实现 权利要求 1. 本发明基本思想的有利发展在于 定义的子声明。 根据本发明,模块化冷却管线系统,特别是用于电动电池 车辆,至少一个管状连接元件,该连接元件是直的或弯曲的 可由第一金属形成; 以及至少两个管状或软管状导管元件 由第二金属制成,线元件通过连接元件连接或可以连接, 或至少一个这样的线路元件,其将通过具有 可以连接功能模块,最好是电池。 最好是,冷却管道系统 - 经过适当的培训 - 各种 线条元素和多种连接元素,让复杂的几何排列 是可以实现的。 具体示例在下面的附图说明中示出。 在本发明的上下文中,它不是绝对必要的,它是第一种金属并且 第二金属是不同的金属。 例如,在这两种情况下,它都可以是不锈钢或 贸易铝。 然而,所谓的混合解决方案特别有利,其中连接元件,例如 由铝制成,而一个或多个线元件由钢制成,最好是不锈钢。 在所有 在这些情况下,可以获得足够的耐火性,另外由于相反的原因 塑料壁厚显着降低,特别是采用薄壁不锈钢制成的线元件,非常轻 和节省空间的设计是可能的。 特别地,一个或多个管线元件可以是(环形)波纹软管, 波纹管甚至光滑(弯曲)管根据要求起作用,必要时可以任意组合。 模块化设计的中心元件是上述连接元件,最好 可以设计成T型件的形式,但本发明不限于此。 这样的 连接元件可用于将两个管路元件以流体传导的方式彼此连接。 此外,关于 (至少一个)T形分支可以导流地连接另一个(第三)线路元件。 然而,替代地,连接元件也可以形成为没有分支并且也不在 仅限于配置。 如果连接元件被证明是特别有利的 弯曲地形成,特别是具有大约90°的弯曲角,其中它优选地用作 直接提到要冷却的功能模块类型的线路元件,例如电池 连接。 在这种配置过程中,连接元件可以在一个(连接)端具有标准化 具有标准连接,特别是 SAE 或 VDA 类型,本发明在这方面不受限制 将是。该文本已由 DPMA 从原始来源复制。 它不包含任何图纸。 表格和公式的质量可能不尽如人意。 管路元件或管路元件与连接元件的流体传导连接可以 内聚地,特别是通过焊接、焊接或胶合,非积极地(例如通过按压)或 通过机械连接(形状配合)建立。 如果连接元件设计为 T 形件,则该分支尤其可以作为 制作 Aushalsung 或 Auslochung。 然而,如前所述,本发明并非基于连接元件 限于单圈; 相反,可能有几个分支连接到 可以布置在不同的轴向和/或周向位置。 在连接元件的终端区域可以额外增加密封性要求 可以提供连接部件(套筒),其最好是深冲的(没有焊缝)。 由于模块化设计,所提出的冷却管系统几乎可以任意扩展 数量、直径、长度、出口、灵活性(尤其是管线元件)等。 根据本发明的冷却管路系统的以下改进已被证明是特别有利的 已经证明,其中已经简要提到了上面的一些配置: 在根据本发明的冷却管路系统的第一个改进中,可以规定, 连接件具有第一连接端和第二连接端,该连接端 设计用于连接到线元件之一或线元件和 提供,并且其中终端之间的连接元件至少有一个分支 具有,另一个由金属制成的线路元件连接到或可以连接到该分支。 这在上面已经指出了。 使用这种紧固件允许 分支线路系统的结构,特别是可以提供多个分支 存在,在不同的方向和/或在不同的轴向位置 连接器脱落。 事实证明,如果在另一项开发中,它在生产技术方面特别有利 根据本发明的冷却管路系统 / 分支 / e 被设计为 Aushalsung / s 或 Auslochung / s。 [0019] 根据本发明的冷却管线系统的又一进一步发展提供了(至少 a)分支用于另外的线路元件的连接部分被布置,优选地以材料结合的方式连接, 其中连接部较佳的是根据第一连接端或第二连接端而形成 是。 已经指出,这样的连接件优选设计为没有焊缝的深拉件 或类似的设计可以满足增加的密封性要求。 如果连接元件设计为 T 形件,则最多可使用三个管路元件进行流体传导 连接起来。 线元素可以以相同的方式或以不同的方式连接, 最好压紧并粘合连接,特别是焊接到足够的机械 以达到安全和足够的流体密封性。 在根据本发明的冷却管路系统的又一改进中,可以规定, 连接元件在至少一个连接端和至少一个连接端上张开 线元素或线元素被推入或可被推入扩展连接端, 最好是按下或可按下。DPMA 从原始来源复制了此文本。 它不包含任何图纸。 表格和公式的质量可能不尽如人意。 此外,也可以在该区域中形成整体连接,特别是通过焊接,例如 上面已经提到了。 根据本发明的冷却管路系统的相应进一步发展 因此在此之前至少有一个线元素或喇叭线元素 连接端被牢固地固定或可固定,最好是软焊或锡焊。 它已被证明是特别有利的,如果,在另一个进一步的发展 根据本发明的冷却管线系统至少管线元件之一或管线元件作为 波纹软管部分形成或具有至少一个波纹软管部分。 他们就是这样 线元件足够灵活,还可以补偿某些制造公差。 除了 这可以通过线元件的波纹配置来帮助,在本例中包括所有配置 其中线元素至少有一个波浪或一个(圆周)径向凸起,多种多样 实现密封和固定选项,这将在下面更详细地讨论。 根据本发明的冷却管路系统的另一改进特别提供至少 连接元件与至少一个线元件之间的连接端之一或 管线元件是密封元件,优选O形环,布置或可定位,该密封元件 优选地布置在或可以位于波纹管段中的两个轴之间。 如果只有一波 存在时,密封元件可以侧向紧靠该轴的侧面。 就是这样了 密封元件固定在其(轴向)位置。 [0025] 根据本发明的冷却管线系统的又一发展提供了 连接元件在其圆周的一部分上开槽在至少一个连接端上 形成并具有相应的槽(凹口),并且其中,另外,至少一个 存在固定元件,优选地是U形弹簧元件,该固定元件在槽中和上方 在波纹软管部分的两个波纹之间插入管线元件的部分圆周或 可以插入,以便以形状配合的方式将相关的线元件固定在连接元件上。 要是 存在一根轴,固定元件可以沿拉出方向布置在该一根轴的后面。 在 这导致了一种简单的连接可能性,特别是还可以简单地实现自动化。 根据本发明的冷却管线系统的另一进一步发展为其提供了 附加夹紧元件,该夹紧元件设计用于连接元件和至少 该区域中的至少一个连接端上的线元素之一或线元素 密封元件、线元件的轴和连接元件的末端加宽 合身以从外面重叠。 这也导致了一个简单、易于自动化的 连通性。 备选地,在根据本发明的冷却管线系统的进一步发展中,也存在这样的可能性 配备额外的夹子元件,该夹子元件优选地具有U形基体 有,它在连接元素上或在线元素之一或在线元素上 是或可以被推上,优选地邻近相关的径向扩展。 剪辑元素 还具有至少一个模制在基体上的优选U形头带,其 头带在两个元件中另一个的相关径向扩展后面的拉出方向 连接元件和线元件相对于基体可枢转至相关 将线元件牢固地固定在连接元件上。 同样,这导致了一个简单易行的 自动连接。此文本已由 DPMA 从原始来源复制。 它不包含任何图纸。 表格和公式的质量可能不尽如人意。 如果在本发明的进一步发展中已经证明是特别有利的 冷却管路系统,第一和第二连接端设计不同。 这增加了 模块化连接。 已经指出,特别是连接端 可以有标准化的连接类型。 但是,也可以选择第一个和第二个 连接端形式相同,特别是连接元件两侧具有相同或 能够连接相同的线元素。 这同样适用于分支机构。 因此,根据本发明的冷却管路系统的一个特别有利的实施例可以 如果连接元件和线元件由不同材料制成,则实现, 特别是当第一种金属是铝而第二种金属是不锈钢时。 这增加了 使用的灵活性更进一步。 但是,也可以将一个和中提到的所有元素组合起来 形成相同的材料,例如不锈钢或铝。 已经指出,连接元件可以特别灵活地使用,当 有多个分支,最好在不同的圆周位置。 [0031] 可以规定,连接元件是直的,并且 连接元件弯曲形成。 特别地,如果连接元件是弯曲的,则可以规定它在一侧 (在一个连接端)具有标准化连接,最好是 VDA 或 SAE 类型。 这 然而,该特征决不限于弯曲紧固件。 在根据本发明的冷却管线系统的另一发展中,可以提供多个 连接元件相邻布置,优选彼此平行,并且其中至少 两个连接元件设置有至少一个垫片。 除了单纯的间距 连接元件、垫片可以形成许多附加功能。 这些附加功能特别包括装配、扭转和定位辅助、组合 将夹具/夹子和垫片合二为一(减少单个零件),一种额外的支撑结构 电池、传感器和电缆的安装选项、振动去耦,例如通过使用合适的 材料或几何形状(例如波纹状)或通过在垫片和垫片之间使用额外的线压缩环 线元素(连接元素)。 间隔件可以材料连接到连接元件,特别是焊接 或焊接; 然而,它优选仅通过形状配合固定到连接元件。 本发明的其他特性和优点源于以下对 基于绘图的示例。 图1以纵向剖面显示了根据本发明的冷却管系统的一个实施例; 图2以纵截面显示了根据本发明的冷却管系统的另一个实施例; 图 3 以纵截面显示了根据本发明的冷却管路系统的另一个实施例;该文本已由 DPMA 从原始来源复制。 它不包含任何图纸。 表格和公式的质量可能不尽如人意。 图 4 以纵向剖面显示了连接元件和管道元件之间的连接 根据本发明的冷却管路系统的实施例; 图 5 以纵截面显示了连接元件和管道元件之间的连接 根据本发明的冷却管路系统的另一个实施例; 图6显示了根据本发明的用于冷却管系统的连接元件的几个视图; 图7显示了根据本发明的用于冷却管系统的另一个连接元件的视图; 图8显示了连接元件和管道元件之间的连接的几个视图 在根据本发明的冷却管路系统的实施例中; 图 9 显示了一个部分和纵截面的视图,一个连接器之间的另一个连接 本发明一实施例中的连接元件与线元件 冷却管路系统; 图10显示了根据本发明的装置的又一个连接元件的视图 冷却管路系统; 和 图11示出了可以根据本发明实施的冷却管线系统的总体视图。 在图中,相同的附图标记表示相同或至少相同的作用元件。 在图1中示意性地以纵向截面示出了根据本发明的冷却管系统10的实施例 显示。 冷却管路系统 10 包括 T 形管状连接元件 11,该连接元件由 金属材料,例如铝或不锈钢,具有两个对齐的终端 12、13 和 插入的分支14,其目前被设计成项圈。 在连接端 12、13 的区域 连接元素被展开。 在连接端12、13中是管状管线元件15 引入了16,其中管道元件15、16以波纹管的方式设计。 图 1 的左边是 环形波纹软管15被压入连接端12并且力配合地保持在那里。 此外,一个 可以提供焊接连接,这在图 1 中未显示。 图 1 右侧是环形波纹软管 16 末端 13 被牢固地固定,为此存在一个弹簧元件 17,它在一个 线元件16的两个轴16a、16b之间的区域接合并用作固定元件。 这 连接元件11优选为此目的适当地开槽或具有开口(槽口) 用于插入固定/弹簧元件 17. 这种联系的细节在下面给出,特别是参考 从图 7 中更详细地了解。 为了密封连接,图 1 右侧还有另一个密封元件 提供了O形环18,其也布置在管线元件16的两个轴(未编号)之间 是。 [0039] 在图2中,示意性地以纵向截面示出了根据本发明的冷却管线系统10的另一实施例 显示。 目前,仅在参考数字 16 处显示了单个线元素,其以 形成光滑的管,它只有在末端(所谓的)有多个波 16a、16b(未全部标记)。本文由 DPMA 从原始来源复制。它不包含任何图纸。表格配方质量可能不尽如人意。 结束重塑)。 或者,管路元件16也可以设计为波纹管、软管等。 与连接元件11的连接以上面已经参照图1描述的方式进行。 在分支 14 的区域中是用于另一个(未显示)线元件的深拉连接部分 19 布置以便能够连接该区域中的另一个管道或软管部件。 最好是 连接件19与连接元件11粘合连接。 图 3 是根据本发明的冷却管系统 10 的又一个实施例,示意性地显示在 纵向剖面图。 代替图 1 和图 2 中所示的扩口终端, 根据图3的连接元件11不仅在分支14处,而且在其连接端12、13处 深冲的、扩口的套筒或连接部件20、21,它们优选以材料结合的方式连接,并且 用于连接线元素(此处未显示)。 在附图标记 22 处,连接器 21 可以具有凹口(槽),通过该凹口, 可以插入用于固定(波纹状)线元件的弹簧元件。 这已经在上面讨论过 指出。 图 4 是作为连接元件 11 与 喇叭形终端 12 和线元件 15 显示,其中线元件 15 终端一 波纹区或波纹软管部分有 23 个。 连接元件 11 与 波纹管段23及其连接端12; 中间是 O 形环形式的密封元件 安排了18个。 附图标记17又表示阻止连接元件11的弹簧元件 可从波纹管部分 23 中扣除。 为此,连接元件 11 是端子 在其连接端12处具有径向向内指向的腹板12a,连接元件11通过该腹板 可选地与弹簧元件17相互作用。 附图标记L表示装置的纵轴。 图 5 是连接元件 11 和 显示线元素 15。 管线元件 15 具有横截面不对称的单个轴 15a,并且 由末端加宽的连接元件11重叠。 连接元件11具有 环形槽24位于其内侧,O形环18形式的密封元件保持在环形槽24中。 这 密封元件18在管元件的自由端与平行于纵向轴线L形成的密封表面一起作用 15个密封在一起。 为了确保连接,连接元件 11 也有一个凹口 22, 其中使用弹簧元件 17 (弹簧夹),其与轴 15a 正向相互作用,例如 显示。 图 6 显示了几个部分图像 a) 到 c) 弯曲的或带有 a) 的不同视图 弯曲 90° 配置的连接元件 11'。 在其右侧终端 13,这反过来 设计为加宽,连接件“11”参照图1和图2如上设计 已经描述过了。 可以清楚地看到凹口22,大致U形的弹簧元件17可以通过该凹口插入。 在 部分图 a) 显示了彼此分开提到的元素; 在 b) 部分,弹簧元件为 17 引入缺口 22。 c) 部分显示了与终端波纹线元件 15 的连接 所示,如上文参考图4所述。 在另一连接端12,连接元件11'优选是标准化的 形成到未示出的另外的线元件或直接形成到(未示出的)连接件 要冷却的功能模块,例如电动汽车的电池。本文已由 DPMA 从原始来源复制。 它不包含任何图纸。 表格和公式的质量可能不尽如人意。 图 7 在两个局部图像 a) 和 b) 中显示了设计为 T 形件连接元件 11 的右侧 左手端12、13如图1中针对端13所描述的那样形成。 在里面 相比之下,在下分支14的区域中,连接元件11可以大致如图所示设计 已经显示和描述了本地(下)终端12。 作为与设计的额外比较 在图 5 中,在连接端 12(图 6 中)或分支 14(图 6 中)的区域中提到的配置 图 7) 基本上是对参考图 5 描述的版本的补充 那里显示的连接元件11的设计。 图 8 在几个子图中显示了 a) 到 c) 之间的连接的替代实施例 连接元件11和线元件15。 根据图8,子图a),线元件15在端部具有波纹区域或两个凹槽 如图25、26所示,在其中分别插入了呈O形环18形式的密封元件。 连接元件11重叠 该区域及其喇叭形连接端 12。在线元件 15 上是一个附加的夹子元件 布置了27,其中夹子元件27具有U形基体27a,它在线元件上 15被推上,优选地在相关的径向加宽(肩部)15b处或附近。 这 夹子元件27还具有两个模制在基体27a上并且在平面图中呈U形的固定支架27b。 其中固定夹 27b 在相关径向加宽后面的拉出方向(过渡到加宽 12)在连接元件11上相对于基体27a枢转以便引导线元件15 可靠地固定在连接元件 11 上。 在子图 8c) 中显示了一个稍微修改的实施例,其中线元件 15 只有一个凹槽 25,因此只有一个O形圈18。 图 9 显示了连接元件 11 和 使用 O 形环 18 和(外部)夹具(夹具构件)28 的线构件 15。 夹紧元件 28 被设计到扩口上的连接元件 11 和线元件 15 连接元件11的连接端12在密封元件18和(单个)端轴的区域中 如图所示,线元件15的图15a从外侧重叠形状配合。 密封元件18在 连接元件 11 的扩口末端 12 和连接元件的光滑圆柱形自由端 15c 添加了第 15 行元素。 同样,轴15a可以是不对称的,如图所示。 原则上,上面解释的和权利要求中定义的所有连接 在本发明的上下文中将元件11和线元件15、16相互连接 结合起来。 在图 10 中显示了沿纵轴的视图,连接元件 11 有几个 分支14、14',在不同的圆周位置离开连接元件11 能。 原则上,本发明不限于分支14、14'的数量或方向。 最后,图11再次显示了模块化冷却管路系统10的整体,如图11所示。 可以用所描述的组件来实现本发明的范围。 图 11 还显示了放置在管道元件之间的两种类型的附加垫片 29、29' (连接元件)11被布置,间隔件29、29'-除了仅间隔 连接元件 11 - 可以实现许多附加功能。该文本已由 DPMA 从原始来源复制。 它不包含任何图纸。 表格和公式的质量可能不尽如人意。 这些附加功能特别包括装配、扭转和定位辅助、组合 将夹具/夹子和垫片合二为一(减少单个零件),一种额外的支撑结构 电池、传感器和电缆的安装选项、振动去耦,例如通过使用合适的 材料或几何形状(例如波纹状)或通过在垫片 29、29' 之间使用额外的线压缩环 和线元素(连接元素) 11. 间隔件29、29'可以焊接或钎焊到连接元件11; 最好 然而,它们仅通过形状配合附接至连接元件11。
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