本发明涉及冷却板用基板，包括具有第一表面和第二表面的板、形成于板内部的凹处、贯通板而形成的多个第一开口、贯通板而形成的多个第二开口、以及与板的周边相邻地贯通板而形成的多个孔，所述多个孔构成为收纳多个连接机构。多个第一开口以及多个第二开口中的每一者均构成为收纳管的端部。
具有第一表面和第二表面的板、形成于上述板内部的凹处、贯通上述板而形成的多个第一开口、贯通上述板而形成的多个第二开口以及与上述板的周边相邻并贯通上述板而形成的多个孔，上述多个孔构成为在其中收纳多个连接机构，上述多个第一开口以及上述多个第二开口中的每一者构成为收纳多个管的对置端部，其中，上述板包括从上述板的第一表面向外侧延伸的外侧边界，上述外侧边界与在上述板的周边处由上述板限定的平面垂直，并且其中，上述板包括从上述外侧边界延伸至上述基板的上述第一表面的加强构件。
2.根据权利要求1所述的冷却板用基板，其中，在上述凹处中形成有多个肋。
基板，包括第一表面、第二表面、形成于所述基板内部的凹处、贯通所述基板而形成的第一开口、贯通所述基板而形成的第二开口、以及贯通所述基板而形成的多个孔，上述多个孔构成为收纳多个连接机构，上述基板构成为连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体；
一对气箱，配置于上述基板的上述第一表面上，上述一对气箱中的第一气箱对上述第一开口提供流体连通，上述一对气箱中的第二气箱对上述第二开口提供流体连通；以及多个管，在上述第一开口与上述第二开口之间延伸，其中，上述基板包括从上述基板的上述第一表面向外侧延伸的外侧边界，上述外侧边界与在上述基板的周边处由上述基板限定的平面基本上垂直，并且其中，上述基板包括从上述外侧边界延伸至上述基板的上述第一表面的多个加强构件。
4.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述凹处形成于上述基板的上述第一表面的中央部。
5.根据权利要求3所述的冷却板，其中，在上述凹处中形成有多个肋。
6.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述第一开口被分为多个第一开口，
7.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述一对气箱配置为与上述基板的对置端部相邻。
8.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述多个加强构件中的每一者配置在形成于上述基板的上述多个孔中的相邻孔之间。
9.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述一对气箱中的每一者包括与上述基板的上述第一表面结合的外部周边凸缘。
10.根据权利要求9所述的冷却板，其中，上述外部周边凸缘配置为与上述垫片的密封边的一部分对齐。
还包括配置于上述基板的上述第一表面上的支撑板，上述一对气箱与上述支撑板形成为一体。
上述支撑板配置于上述基板的上述第一表面上，通过上述一对孔口收纳上述一对气箱。
13.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述基板通过冲压工序形成。
14.根据权利要求3所述的冷却板，其中，上述多个孔与上述基板的周边相邻地形成。
基板，包括第一表面、第二表面、贯通上述基板而形成的多个第一开口、贯通上述基板而形成的多个第二开口、贯通上述基板而形成的多个孔、以及形成于上述基板中的凹处，上述多个孔收纳多个连接机构，上述基板构成为连接于燃烧发动机的发动机缸体；
垫片，包括配置于上述基板的上述第二表面上的密封边；
一对气箱，形成于上述支撑板上，上述一对气箱中的第一气箱对上述多个第一开口提供流体连通，上述一对气箱中的第二气箱对上述多个第二开口提供流体连通；以及多个管，在上述一对气箱之间相对于上述基板沿纵向延伸。
16.根据权利要求15所述的冷却板，其中，上述支撑板包括与上述垫片的上述密封边对齐且与上述垫片的上述密封边基本上垂直的边界。
基板，包括第一表面、第二表面、形成于所述基板内部的凹处、贯通所述基板而形成的第一开口、贯通所述基板而形成的第二开口、以及贯通所述基板而形成的多个孔，上述多个孔构成为收纳多个连接机构，上述基板构成为连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体；
一对气箱，配置于上述基板的上述第一表面上，上述一对气箱中的第一气箱对上述第一开口提供流体连通，上述一对气箱中的第二气箱对上述第二开口提供流体连通；以及多个管，在上述第一开口与上述第二开口之间延伸，其中，上述一对气箱中的每一者包括与上述基板的上述第一表面结合的外部周边凸缘。
基板，包括第一表面、第二表面、形成于所述基板内部的凹处、贯通所述基板而形成的第一开口、贯通所述基板而形成的第二开口、以及贯通所述基板而形成的多个孔，上述多个孔构成为收纳多个连接机构，上述基板构成为连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体；
一对气箱，配置于上述基板的上述第一表面上，上述一对气箱中的第一气箱对上述第一开口提供流体连通，上述一对气箱中的第二气箱对上述第二开口提供流体连通；
多个管，在上述第一开口与上述第二开口之间延伸；以及配置于上述基板的上述第一表面上的支撑板，其中，上述一对气箱与上述支撑板形成为一体。
基板，包括第一表面、第二表面、形成于所述基板内部的凹处、贯通所述基板而形成的第一开口、贯通所述基板而形成的第二开口、以及贯通所述基板而形成的多个孔，上述多个孔构成为收纳多个连接机构，上述基板构成为连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体；
一对气箱，配置于上述基板的上述第一表面上，上述一对气箱中的第一气箱对上述第一开口提供流体连通，上述一对气箱中的第二气箱对上述第二开口提供流体连通；
多个管，在上述第一开口与上述第二开口之间延伸，以及具有一对孔口的支撑板，
其中，上述支撑板配置于上述基板的上述第一表面上，通过上述一对孔口收纳上述一对气箱。
整合于发动机缸体/缸盖的冷却器用板
[0001] 相关申请交叉参考
[0002] 本专利申请要求于2016年2月3日提出的美国临时专利申请序列号第62/290,690号的权益。上述专利申请的所有公开通过引用包含于本说明书。
技术领域
[0003] 本发明涉及燃烧发动机车辆所使用的排气再循环(EGR:exhaust gas recirculation)系统，更具体而言，涉及构成为将EGR系统整合于燃烧发动机车辆的发动机缸体的板。
背景技术
[0004] 一般而言，为了减少排出物以及燃耗，而在柴油车辆和汽油车辆中采用燃烧发动机车辆的排气再循环(EGR)系统。EGR系统使从燃烧发动机车辆排出的气体的一部分再次循环回到发动机缸体。
[0005] 然而，EGR冷却系统可包括占用很大空间、不稳定、具有不理想的密闭性、低效和/或不具有所希望的刚性的冷却器。例如，运送冷却剂的EGR冷却系统的冷却器，一般与发动机缸体分离，从而需要单独的外壳来收纳冷却器。外壳例如包括直线管、U字形管或者扁平管束之类的冷却器芯或者气体引导元件。
[0006] 因此，希望包括将冷却器芯通过连接于冷却器芯的板直接安装于发动机缸体的EGR冷却系统。冷却器芯利用发动机缸体冷却设备对通过冷却器芯流动的排气进行冷却。冷却器芯以及板一般配置于形成在发动机缸体或者缸盖的空间内并安装于发动机缸体。在将冷却器芯安装于发动机缸体时，希望有效地密封形成于板与发动机缸体之间的间隙。作为用于密封的一个解决方案，利用螺钉将板连接于发动机缸体，并在发动机缸体与板之间配置金属密封边(bead)垫片。然而，各个螺钉以及形成于板以及发动机缸体中的各个螺纹孔增加费用。另外，组装要求经常会阻碍螺钉位于最佳区域。为了费用的最小化，希望使所需螺钉的数量最小化。如果使螺钉的数量最小化，则螺钉中相邻螺钉之间的距离增大，这对施加于金属密封边垫片的均匀的载荷带来负面影响。若无均匀的载荷，则金属密封边垫片提供不充分的密封。
[0007] 另外，为了使均匀的载荷可靠地施加于垫片，在部分应用中，增加板的厚度来增加板的刚性。然而，增加板的厚度，至少产生两个问题。其一为，随着厚度的增加，冲压工序中形成用于收纳管的孔的精密度最小化。管被焊接于板，形成用于管的孔的精密度非常重要。其二为，随着厚度的增加，还需要额外的材料，因此板的费用以及重量增加。
[0008] 因此，希望提供一种非常坚固、密闭性最大化、且板组装体的厚度最小化的用于连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体的板组装体。
发明内容
[0009] 按照本发明以及与此对应地，已经惊奇地开发了坚固地、密闭性最大化、板组装体的厚度最小化的用于连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体的板组装体。
[0010] 根据本公开的一实施例，冷却板组装体用基板(primary plate)包括具有第一表面和第二表面的板、形成于板中的凹处、贯通板而形成的多个第一开口、贯通板而形成的多个第二开口以及与板周边相邻地贯通板而形成且构成为收纳多个连接机构的多个孔。多个第一开口以及多个第二开口中的每一者均构成为收纳多个管的对置端部。
[0011] 根据本公开的其他实施例，公开了冷却板。冷却板包括具有第一表面和第二表面的基板、形成于基板中的凹处、贯通基板而形成的第一开口、贯通基板而形成的第二开口、以及贯通基板而形成的多个孔。多个孔构成为收纳多个连接机构。基板构成为连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体。垫片配置于基板的第二表面上。一对气箱配置于基板的第一表面上。一对气箱中的第一气箱对第一开口提供流体连通，一对气箱中的第二气箱对第二开口提供流体连通。多个管在第一开口与第二开口之间延伸。
[0012] 根据本公开的另一实施例，公开了冷却板。冷却板包括具有第一表面和第二表面的基板、贯通基板而形成的多个第一开口、贯通基板而形成的多个第二开口、贯通基板而形成的多个孔，以及形成于基板中的凹处。多个孔构成为收纳多个连接机构。基板构成为连接于燃烧发动机车辆的发动机缸体。支撑板配置于基板的第一表面上。垫片包括密封边，配置于基板的第二表面上。一对气箱形成于支撑板上。一对气箱中的第一气箱对多个第一开口提供流体连通，一对气箱中的第二气箱对多个第二开口提供流体连通。多个管在一对气箱之间相对于基板沿纵向延伸。
附图说明
[0013] 根据附图以及通过阅读对本发明实施例进行的以下详细的说明，所属技术领域的普通技术人员能够容易地明确本发明的上述优点。
[0014] 图1A为根据本公开的一实施例的冷却板的基板以及垫片的下部立体图。
[0015] 图1B为图1A的基板以及垫片的上部立体图。
[0016] 图1C为沿着在形成于基板中相邻孔之间延伸且延伸通过形成于基板中的凹处的横轴截取的图1B的基板以及垫片的截面图。
[0017] 图2A为根据本公开的另一实施例的冷却板的上部立体图。
[0018] 图2B为沿着贯通图2A的冷却板的加强构件延伸的横轴截取的放大的局部截面图。
[0019] 图3A为根据本公开的另一实施例的冷却板的上部立体图。
[0020] 图3B为沿着图3A的冷却板的中央纵轴截取的图3A的冷却板的截面图。
[0021] 图3C为沿着图3B的冷却板的中央纵轴截取的图3B的冷却板的放大局部截面图。
[0022] 图4A为根据本公开的另一实施例的冷却板的上部立体图。
[0023] 图4B为沿着在形成于基板中的相邻孔之间延伸且延伸通过形成于基板中的凹处的横轴截取的图4A的冷却板的截面图。
具体实施方式
[0024] 以下的详细说明以及附图对本发明的各种示例性实施例进行说明及例示。说明和附图起到使本领域的普通技术人员能够制作以及使用本发明的作用，并非意图以任何方式限定本发明的范围。
[0025] 图1A-图2B表示根据本公开的用于机动车辆、特别是燃烧发动机车辆的发动机气体再循环(EGR)系统的冷却板10。EGR系统构成为接收从车辆的发动机(未图示)排出的气体。EGR系统可包括例如EGR阀之类的一般与EGR系统相关的其他零件。冷却板10包括具有第一表面12a以及第二表面12b的基板12。多个孔13与基板12的周边相邻地贯通基板12而形成。孔13构成为收纳形成于基板12的纵向边缘附近的连接机构14。连接机构14构成为将冷却板10安装于车辆的发动机缸体(未图示)。在示例性的实施例中，如图所示，基板12基本上呈长方形形状。然而，基板12也可以呈所希望的其他形状。
[0026] 具有外部周边凸缘15的一对气箱(gas box)16与基板12的对置端部相邻地连接于基板12的第一表面12a。然而，如果有这方面的需求，气箱16也可以与基板12一体形成。气箱16从基板12的第一表面12a向外侧延伸。各气箱16作为腔室构成，腔室具有对形成于基板12中的多个开口17提供流体连通的入口以及出口。在其他实施例中，如果有这方面的需求，针对每个气箱16的多个开口17可分别为单一开口。各气箱16包括连接凸缘18。连接凸缘18用于气箱16与发动机缸体的排气系统(未图示)以及发动机缸体的进气系统(未图示)中的一者的连接。
[0027] 多个管20在形成于基板12中的各个开口17之间相对于基板12沿纵向延伸而在气箱16之间运送气体。多个管20分别从基板12的第二表面12b在开口17之间延伸。被气箱16包围的开口17提供气箱16与管20之间的流体连通。管20可以是所希望的任意类型的管。例如，管20可以是U字形管、扁平管、C字形管或者目前已知的或者日后开发出的任意的其他管。
[0028] 冷却板10构成为配置于发动机缸体或者缸盖中的开口，其中来自车辆冷却系统的冷却剂收纳于开口中。管20配置于通过开口流动的冷却剂的流动路径内。于是，冷却剂在管20的外部周围循环而对从EGR系统流动通过管20的气体进行冷却。基板12构成为能够关闭且覆盖开口，以防止冷却剂从发动机缸体泄漏。
[0029] 图1A—图1C表示根据本公开的一实施例的冷却板10的基板12。如图所示，基板12包括相对于基板12的第一表面12a向外侧延伸的外侧边界22，其在基板12的周边基本上垂直于由基板12限定的平面。基板12还包括形成于内部的多个开口17，以提供气箱16与管20之间的流体连通。多个开口17构成为收纳管20的端部。在基板12的第一表面12a的中央部形成有凹处24。凹处24还构成为将冷却剂的流动朝向管20指引的冷却剂引导元件。凹处24使板12的第二表面12b与管20之间的空间的体积最小化，其中，冷却剂的流动沿着管20被集中。在凹处24内形成有多个肋25，其中肋25相对于第一表面12a后退，相对于第二表面12b突出。边界22、凹处24以及肋25提供基板12与发动机缸体之间的强化的刚性以及密闭性。
[0030] 如图所示，与发动机缸体结合的基板12的第二表面12b与边界22以及形成凹处24的壁基本上垂直。在特定实施例中，垫片26与基板12的第二表面12b接触。垫片26包围凹处24，且与基板12的周边相邻地配置，以在基板12与发动机缸体之间的接触区域处提供基板
12与发动机缸体之间的强化的密闭性。
[0031] 图2A—图2B表示冷却板10的替换实施例。图2A图2B的冷却板10与图1A图1C的冷却板10类似。然而图2A图2B的冷却板10包括进一步提高刚性以及密闭性并且使冷却板10的变形进一步最小化的加强构件27。从简洁性方面考虑，对于与图1A图1C的冷却板10类似的特征赋予相同的附图标记。如图所示，加强构件27与边界22形成为一体，从基板12的边界22延伸至基板12的第一表面12a。加强构件27从边界踏进至基板12，其中，加强构件27的第一部分沿与第一表面12a基本上平行的方向从边界22延伸，加强构件27的第二部分沿与边界22基本上平行的方向从加强构件27的第一部分延伸，加强构件27的第三部分与第一表面12a基本上平行地从第二部分延伸并与第一表面12a结合。加强构件27构成为，通过在与垫片26的密封边28对齐的基板12的临界点处对基板12追加材料，而实现对基板12的加强。加强构件27配置称在形成在基板12的孔13中的相邻孔之间。加强构件27例如可通过熔接或者焊接工序而连接于第一表面12a。然而，如果需要，加强构件27也可以通过其他连接机构连接于第一表面12a。在示出的实施例中，示出了四个加强构件27。然而，为了使加强最大化，也可以包含任意数量的加强构件27。另外，如果需要的话，加强构件27可以与第二表面12b单独形成，也可以夹紧在边界22周围。
[0032] 图3A—图3C表示冷却板10的替换实施例。图3A图3C的冷却板10与图1A图2B的冷却板10类似。从简洁性方面考虑，对于与图1A 图2B的冷却板10类似的特征，赋予相同的附图标记。如图所示，与基板12的第一表面12a接触的各气箱16的外部周边凸缘15配置为与垫片26的密封边28的至少一部分对齐。因此，外部周边凸缘15在密封边28处在垫片26的区域实现板12的集中的加强以使密闭性最大化。
[0033] 图4A—图4B表示冷却板10的替换实施例。除了图4A图4B的冷却板10包含配置于基板12上的支撑板30之外，图4A图4B的冷却板10与图1A图3C的冷却板10类似。从简洁性方面考虑，对于与图1A 图3C的冷却板10类似的特征，赋予相同的附图标记。支撑板30配置于基板12的第一表面12a上且被边界22包围在内。气箱16与支撑板30形成为一体，且从支撑板30以及基板12向外侧延伸。支撑板30例如通过熔接或者焊接工序之类的任意连接机构连接于基板12。
[0034] 中央孔32形成于支撑板30内。在示出的实施例中，中央孔32与基板12的凹处24的形状一致且与其对齐。然而，凹处24可根据应用具有所希望的任意的形状。支撑板30还包括从由其表面限定的平面垂直地延伸的边界33。支撑板30的边界33与基板12的边界22分离。然而，应该理解支撑板30的边界33可根据垫片26的密封边28的位置而与基板12的边界22接触地形成。支撑板30的边界33与由基板12的第一表面12a限定的平面基本上垂直，并且与垫片26的密封边28的至少一部分对齐以使密闭性最大化。
[0035] 应该理解支撑板30可包括图4A-图4B所示的与其形成为一体的气箱16。然而，在未图示的替代性实施例中，支撑板30可与气箱16分离，其中，气箱16与基板12连接。在这种实施例中，支撑板30包括形成于内部的孔以通过该孔而收纳连接于基板12的气箱16。
[0036] 在应用中，图1A-图4B的实施例的冷却板10通过连接机构14连接于燃烧发动机的发动机缸体或者缸盖。从发动机缸体的排气系统排出的气体流动通过气箱16中的与发动机的排气系统连接的第一气箱，通过在气箱16之间延伸的管20，以及通过气箱16中的与燃烧发动机的进气系统连接的第二气箱。来自发动机冷却系统的冷却剂在管20周围循环，而对通过管20流动的排气进行冷却。
[0037] 基板12可通过冲压工序而预成型，或者通过模塑、滚塑或者其他类似的工序而预成型。有利的是，根据本公开的冷却板10提供冷却板10与发动机缸体之间的改善的密闭。基板12是结实且坚固的，尤其是在冷却板10与发动机缸体结合的密闭区域。进而，基板12的集中的刚性以及基板12与垫片26的结构性排列，引发刚性以及施加于垫片26以及具体而言施加于发动机缸体与基板12之间的垫片26的密封边28的力的量增加。由此，可替代确保更为均匀的载荷所需的连接机构14的量的增加，而对垫片26施加均匀的载荷。无需施加生成所希望的密闭所需的力的另外的连接机构，凹处24、边界22、加强构件27以及/或者支撑板30引发在比如与基板12的周边相邻的垫片26的密封边28对齐的基板12的临界区域处施加的力增加。因此，基板12可具有使变形以及制造费用和复杂性最小化的最小化的厚度以及最少的连接机构。
[0038] 根据上述说明，所属技术领域的普通技术人员可容易地确认本发明的本质特征，在不脱离本发明的思想以及范围的前提下，可对本发明实施多种变更及修正以将本发明适用于各种用途以及条件。
