КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ УСТАНОВКИ ТЕПЛООБМЕННИКА НА ВЕРТИКАЛЬНОМ КОНСТРУКТИВНОМ ЭЛЕМЕНТЕ, ОБРАЗУЮЩЕМ ПЕРЕДНЮЮ ТЕХНИЧЕСКУЮ СТОРОНУ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
STRUCTURE TO MOUNT HEAT EXCHANGER ON VERTICAL MOUNT THAT MAKES TRANSPORT FACILITY FRONT SERVICE SIDE

Изобретение относится к конструкции, предназначенной для установки теплообменника на вертикальном конструктивном элементе, образующем переднюю техническую сторону автотранспортного средства.
Известны различные конструкции и способы установки такого устройства, как теплообменник, на передней технической стороне транспортного средства, предназначенной для установки на переднем продольном конце конструкции кузова транспортного средства, как правило, между двумя противоположными в поперечном направлении лонжеронами.
В большинстве современных транспортных средств передняя техническая сторона содержит разные точки крепления элементов кузова транспортного средства, таких как капот, крылья, а также устройств, предназначенных для охлаждения, таких как теплообменник двигателя, обычно называемый радиатором, конденсатор, воздушный охладитель турбокомпрессора и т.д.
Кроме того, передняя техническая сторона участвует в качестве конструктивного элемента в обеспечении механической прочности всего кузова.
Для каждого транспортного средства установка устройств, предназначенных для охлаждения, таких как теплообменник двигателя, должна быть максимально простой и обеспечивать хорошую механическую прочность всей конструкции, в частности, когда теплообменник устанавливают консольно, то есть в продольном направлении перед конструктивным элементом, образующим переднюю техническую сторону.
Задачей изобретения является создание конструкции для установки теплообменника на конструктивном элементе, образующем переднюю техническую сторону транспортного средства, обеспечивающей простую, эргономичную и быструю установку.
Согласно первому варианту осуществления изобретения поставленная задача решена в конструкции для установки теплообменника на вертикальном конструктивном элементе, образующем переднюю техническую сторону автотранспортного средства, в которой согласно изобретению теплообменник содержит средства для крепления на конструктивном элементе, представляющие собой, по меньшей мере, первую пару пальцев и вторую пару пальцев, а конструктивный элемент содержит, по меньшей мере, первые гнезда и вторые гнезда, выполненные с возможностью взаимодействия с первой и второй парами пальцев соответственно, причем каждое из первых гнезд конструктивного элемента содержит проем в вертикальном направлении вверх, предназначенный для вертикального введения соответствующего крепежного пальца первой пары в каждое первое гнездо на первом этапе установки теплообменника, при этом пальцы первой пары теплообменника взаимодействуют с первыми гнездами конструктивного элемента, образуя шарнир, посредством которого теплообменник имеет возможность поворота вокруг поперечной оси, так чтобы на втором этапе установки занять конечное вертикальное положение, в котором каждый из пальцев второй пары заходит в продольном направлении спереди назад во второе соответствующее гнездо конструктивного элемента, имеющее соответствующий передний продольный проем, а на третьем этапе установки зафиксироваться, по меньшей мере, в продольном направлении относительно конструктивного элемента при помощи средств фиксации, выполненных с возможностью блокировки, по меньшей мере одного из пальцев второй пары в соответствующем гнезде, закрепляя теплообменник в конечном вертикальном положении, соответствующем положению его использования.
Согласно второму варианту осуществления изобретения поставленная задача решена в конструкции для установки теплообменника на вертикальном конструктивном элементе, образующем переднюю техническую сторону автотранспортного средства, в которой согласно изобретению теплообменник содержит средства для крепления на конструктивном элементе, представляющие собой, по меньшей мере, первую пару пальцев и вторую пару пальцев, а конструктивный элемент содержит, по меньшей мере, первые гнезда и вторые гнезда, выполненные с возможностью взаимодействия с первой и второй парами пальцев соответственно, причем каждое из вторых гнезд конструктивного элемента содержит проем в вертикальном направлении вверх, предназначенный для вертикального введения соответствующего крепежного пальца второй пары в каждое второе гнездо на первом этапе установки теплообменника, при этом пальцы второй пары теплообменника взаимодействуют со вторыми гнездами конструктивного элемента, образуя шарнир, посредством которого теплообменник имеет возможность поворота вокруг поперечной оси, так чтобы на втором этапе установки занять конечное вертикальное положение, в котором каждый из пальцев первой пары заходит в продольном направлении спереди назад в первое соответствующее гнездо конструктивного элемента, имеющее соответствующий передний продольный проем, а на третьем этапе установки зафиксироваться, по меньшей мере, в продольном направлении относительно конструктивного элемента при помощи средств фиксации, выполненных с возможностью блокировки, по меньшей мере одного из пальцев первой пары в соответствующем гнезде, закрепляя теплообменник в конечном вертикальном положении, соответствующем положению его использования.
Благодаря изобретению, производят простую, эргономичную и быструю установку устройства, такого как теплообменник двигателя, применяя при этом средства фиксации, которые можно стандартизировать для использования на разных передних сторонах транспортных средств.
Предпочтительно в конечном положении использования теплообменник подвешен на пальцах первой пары, называемых верхними, взаимодействующими с соответствующими первыми гнездами, называемыми верхними, и зафиксирован в вертикальном направлении пальцами второй пары, называемыми нижними, заходящими в соответствующие вторые гнезда, называемые нижними.
Средства фиксации преимущественно содержат по меньшей мере одну скобу, выполненную с возможностью закрывания проема по меньшей мере одного из нижних вторых гнезд для фиксации в продольном направлении соответствующего нижнего пальца в нижнем втором гнезде и для фиксации теплообменника в конечном положении использования.
В конечном положении использования теплообменник может быть подвешен на пальцах второй пары, называемых нижними, которые взаимодействуют с соответствующими вторыми гнездами, называемыми нижними, и зафиксирован в вертикальном направлении пальцами первой пары, называемыми верхними, заходящими в соответствующие первые гнезда, называемые верхними.
При этом средства фиксации содержат по меньшей мере, одну скобу, выполненную с возможностью закрывания проема по меньшей мере одного из нижних первых гнезд для фиксации в продольном направлении соответствующего верхнего пальца в первом гнезде и для фиксации теплообменника в конечном положении использования.
Предпочтительно скобу устанавливают на конструктивном элементе при помощи шарнирного соединения, выполненного на ее первом конце.
Предпочтительно скоба содержит, по меньшей мере, первый ступенчатый конец, образованный плоской концевой частью, сопряженной через изогнутый участок с центральной частью, причем, по меньшей мере, плоская концевая часть выполнена с возможностью захождения в продольном направлении спереди назад в соответствующую прорезь конструктивного элемента, так что, по меньшей мере, изогнутый участок, взаимодействуя с этой прорезью, образует шарнирное соединение.
Преимущественно скоба выполнена с возможностью поворота вокруг поперечной оси между первоначальным горизонтальным положением, которое она занимает после прохождения своего первого конца, называемого шарнирным, через прорезь, и конечным положением фиксации, в котором скоба расположена, по существу, вертикально, препятствуя выходу пальца из гнезда через передний продольный проем.
Предпочтительно, по меньшей мере, второй конец скобы выполнен с возможностью неподвижного соединения с конструктивным элементом для закрепления скобы в ее конечном положении фиксации.
Предпочтительно второй конец скобы, называемый крепежным, закреплен на конструктивном элементе путем завинчивания посредством по меньшей мере одного крепежного винта.
Предпочтительно первый ступенчатый шарнирный конец скобы выполнен с возможностью взаимодействия с прорезью так, чтобы временно фиксировать скобу в положении ожидания, в котором скоба расположена перпендикулярно к конструктивному элементу и к теплообменнику, перед тем как на третьем этапе откинуть ее в конечное положение фиксации, в котором скоба расположена, по существу, вертикально и закрывает соответствующее гнездо, содержащее палец.
Предпочтительно средства фиксации, такие как по меньшей мере одна скоба, предварительно установлены на конструктивном элементе, чтобы предотвратить их потерю.
Другие особенности и преимущества изобретения будут более понятны из дальнейшего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 показан теплообменник до его установки на соответствующем конструктивном элементе, образующем переднюю техническую сторону транспортного средства, вид в перспективе;
на фиг.2-5 схематично показан теплообменник и конструктивный элемент с демонстрацией первого и второго этапов установки теплообменника на конструктивном элементе, вид сбоку;
на фиг.6-8 детально показаны средства фиксации с демонстрацией третьего этапа установки, во время которого теплообменник фиксируют в конечном вертикальном положении, соответствующем положению его использования, вид в перспективе.
В описании и формуле изобретения термины «верхний», «нижний», «передний», «задний», а также «продольное», «вертикальное» и «боковое» (направления) использованы в соответствии с ортогональной системой координат (L, V, Т), показанной на фигурах, и определениями, приведенными в описании.
Кроме того, идентичные, подобные или аналогичные элементы обозначены одинаковыми цифровыми позициями.
На фиг.1 представлен один из вариантов выполнения конструкции 10 для установки теплообменника 12, предназначенного, в частности, для крепления на вертикальном конструктивном элементе 14.
Предпочтительно вертикальный конструктивный элемент 14 является передней технической стороной автотранспортного средства, спереди которой в продольном направлении на фиг.1 показан теплообменник 12.
Согласно изобретению теплообменник 12 содержит средства для своего крепления на передней части конструктивного элемента 14.
Средства крепления теплообменника 12 содержат соответственно, по меньшей мере, первую пару 16 пальцев и вторую пару 18 пальцев, при этом предпочтительно указанные пальцы каждой пары выступают в поперечном направлении с двух сторон теплообменника 12.
Первая пара 16 пальцев расположена в верхней части теплообменника 12 над второй парой 18 пальцев, при этом каждая пара 16 и 18 верхних и нижних пальцев содержит, соответственно, палец, выполненный в поперечном направлении справа, и палец, выполненный в поперечном направлении слева.
Таким образом, первая пара 16 пальцев, называемых верхними, содержит, по меньшей мере, правый верхний палец 16А и левый верхний палец 16В, а вторая пара 18 пальцев, называемых нижними, содержит, по меньшей мере, правый нижний палец 18А и левый нижний палец 18В.
Конструктивный элемент 14 содержит, по меньшей мере, первые гнезда 20, называемые верхними, и вторые гнезда 22, называемые нижними, выполненные с возможностью взаимодействия с первыми и вторыми парами 16, 18 крепежных пальцев, соответственно, для установки теплообменника 12.
Первые верхние гнезда 20 конструктивного элемента 14 состоят из правого верхнего гнезда 20А и левого верхнего гнезда 20В, при этом каждое из гнезд 20А и 20В выполнено открытым в вертикальном направлении вверх через проем 24.
Каждый проем 24 первых верхних гнезд 20А и 20В предназначен для захождения, в данном случае, по существу, в вертикальном направлении, верхнего крепежного пальца 16А, 16В первой пары 16 в каждое соответствующее ему гнездо 20А, 20В на первом этапе установки теплообменника 12.
Во время этого первого этапа установки теплообменника 12, показанного стрелкой I на фиг.2, теплообменник 12 подводят в первоначальное наклонное положение относительно вертикали, и верхние пальцы 16А и 16В первой пары 16 вводят в первые верхние гнезда 20А и 20В.
Введение верхних пальцев 16А, 16В в гнезда 20А, 20В осуществляют в основном вертикально сверху вниз, при этом вес теплообменника 12 помогает прохождению пальцев 16А, 16В через верхние вертикальные проемы 24.
По завершении этого этапа установки, как показано на фиг.3, теплообменник 12 временно занимает промежуточное наклонное положение, в котором верхние пальцы 16А, 16В крепления теплообменника 12 взаимодействуют с частью первых гнезд 20А, 20В конструктивного элемента 14, образуя шарнир.
При помощи этого шарнира теплообменник 12 может поворачиваться вокруг поперечной оси X, так что на втором этапе установки он может перемещаться по стрелке 11 из промежуточного наклонного положения, показанного на фиг.3, в конечное вертикальное положение, показанное на фиг.4.
Чтобы получить конечное вертикальное положение, показанное на фиг.4, каждый из нижних пальцев 18А, 18В второй пары 18 вводят в продольном направлении спереди назад в соответствующее второе нижнее гнездо 22А, 22В конструктивного элемента 14, при этом каждое гнездо 22 имеет для этого передний продольный проем 26.
В конечном положении предпочтительно теплообменник 12 подвешивают на верхних крепежных пальцах 16А, 16В первой пары 16, которые взаимодействуют с соответствующими первыми верхними гнездами 20А, 20В, и теплообменник 12 фиксируют вертикально при помощи нижних пальцев 18А, 18В второй пары 18, которые взаимодействуют с соответствующими вторыми нижними гнездами 22А, 22В.
На третьем этапе установки, показанном, в частности, на фиг.6-8, теплообменник 12 фиксируют, по меньшей мере, в продольном направлении относительно конструктивного элемента 14 при помощи средств 28 фиксации, выполненных с возможностью блокировки, по меньшей мере, одного из пальцев, в данном случае нижних пальцев 18А, 18В второй пары 18, в по меньшей мере одном соответствующем гнезде, в данном случае во втором гнезде 26, чтобы зафиксировать теплообменник 12 в указанном конечном вертикальном положении, соответствующем положению его использования, показанному на фиг.5.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, средства 28 фиксации содержат по меньшей мере одну скобу 30, выполненную с возможностью закрывания проема 28 по меньшей мере одного из вторых нижних гнезд 22А, 22В для фиксации в продольном направлении одного из соответствующих нижних пальцев 18А, 18В во втором гнезде 22А, 22В и, следовательно, для фиксации теплообменника 12 в конечном положении использования.
Предпочтительно скобу 30 устанавливают на конструктивном элементе 14 при помощи шарнирного соединения 32, выполненного на первом из ее концов, например на верхнем конце 34.
Предпочтительно скоба 30 содержит, по меньшей мере, первый ступенчатый конец 34, образованный плоской концевой частью 36, сопрягающейся через изогнутый участок 38 с центральной частью 40. При этом, по меньшей мере, плоская концевая часть 36 выполнена с возможностью захождения в продольном направлении спереди назад по стрелке III, показанной на фиг.6, в соответствующую горизонтальную прорезь 42 конструктивного элемента 14 таким образом, чтобы, по меньшей мере, изогнутый участок 38 скобы 30 взаимодействовал с прорезью 42, образуя шарнирное соединение 32.
Предпочтительно горизонтальная прорезь расположена над каждым нижним гнездом 22А и 22В.
Предпочтительно скоба 30 выполнена с возможностью поворота по стрелке IV вокруг поперечной оси X' между по меньшей мере одним первоначальным горизонтальным положением, показанным на фиг.7, которое она занимает после прохождения ее первого конца 36, называемого шарнирным, через прорезь 42, и конечным положением фиксации, в котором скоба 30, расположенная, по существу, вертикально, может препятствовать выходу нижнего пальца 18 из второго гнезда 22 через передний продольный проем 26.
Предпочтительно, по меньшей мере, второй конец 44 скобы 30, противоположный первому шарнирному концу 36, выполнен с возможностью неподвижного соединения с конструктивным элементом 14, чтобы зафиксировать скобу 30 в ее конечном положении фиксации, показанном на фиг.8.
Предпочтительно второй конец 44 скобы 30, называемый крепежным, крепят на конструктивном элементе 14 путем завинчивания по меньшей мере одного крепежного винта 46.
Для этого крепежный конец 44 скобы 30 фиксации содержит калиброванное сквозное отверстие 48, через которое проходит стержень винта 46, входящий в соответствующее резьбовое отверстие 50 конструктивного элемента 14, соосное сквозному отверстию 48.
Винт 46 вводят в продольном направлении спереди назад по стрелке V, показанной на фиг.8, через отверстия 48 и 50 таким образом, чтобы в затянутом положении головка винта 46 взаимодействовала с частью передней стороны крепежного конца 44 фиксирующей скобы 30, смежной со сквозным отверстием 48.
Предпочтительно крепление скобы 30 путем завинчивания является разъемным вариантом крепления, позволяющим осуществлять последующие действия на теплообменнике 12, демонтаж которого можно произвести, осуществляя этапы монтажа в обратном порядке, то есть, в частности, начав с отвинчивания винта 46 для снятия скобы 30 и разблокирования теплообменника 12.
Предпочтительно первый ступенчатый шарнирный конец 34 скобы 30 выполнен с возможностью взаимодействия с прорезью 42 таким образом, чтобы скоба 30 оказалась временно зафиксированной в так называемом положении ожидания.
В этом положении ожидания скоба 30 расположена перпендикулярно к конструктивному элементу 14 и к теплообменнику 12.
Предпочтительно скобу 30 устанавливают в таком положении ожидания после выполнения второго этапа установки, чтобы избежать какой-либо помехи, то есть после того, как пальцы 18А, 18В были введены в гнезда 22А, 22В по стрелке II, показанной на фиг.3.
Во время третьего этапа установки скобу 30 опускают из положения ожидания в конечное положение использования, в котором скоба 30, расположенная, по существу, вертикально, закрывает соответствующее гнездо 22, содержащее палец 18.
Предпочтительно средства 28 фиксации, такие как по меньшей мере одна скоба 30, предварительно устанавливают на конструктивном элементе 12 предпочтительно таким образом, чтобы избежать ее потери.
Предпочтительно средства 28 фиксации содержат две скобы 30: первую скобу, связанную с нижним правым пальцем 18А, входящим в гнездо 22А, и вторую скобу, связанную с другим нижним пальцем 18В, входящим в гнездо 22В.
Предпочтительно каждый палец 16 и/или 18 снабжен цилиндрической втулкой 52, выполненной с возможностью амортизации и гашения вибраций. Палец 16, 18 входит во внутрь втулки 52, при этом каждая втулка 52 в конечном положении взаимодействует с по меньшей мере частью внутренней стенки 54, ограничивающей соответствующее гнездо 20 и/или 22.
Предпочтительно центральная часть 40 скобы 30 имеет внутренний вогнутый профиль 56, предназначенный для взаимодействия с частью наружной цилиндрической поверхности 58 втулки 52, входящей в соответствующее нижнее гнездо 22.
Как показано на фиг.2-8, способ установки теплообменника 12 на конструктивном элементе 14 включает в себя следующие этапы:
- первый этап установки, на котором теплообменник 12 приводят в первоначальное наклонное положение таким образом, чтобы произвести крепление, по меньшей мере, его части на конструктивном элементе 14;
- второй этап установки, на котором закрепленный таким образом в промежуточном наклонном положении теплообменник 12 перемещают путем поворота в конечное вертикальное положение;
- третий этап установки, на котором фиксируют теплообменник 12 на конструктивном элементе 14 при помощи средств фиксации.
Разумеется, последовательные операции способа установки, представленные на фигурах (и показанные стрелками, обозначенными римскими цифрами для основных этапов), не являются ограничивающими, в частности, третий этап зависит от применяемых средств 28 фиксации.
Так, ось поворота теплообменника 12 между его промежуточным наклонным положением и конечным вертикальным положением, можно аналогично получить за счет взаимодействия нижних пальцев 18А, 18В с соответствующими гнездами 22А, 22В конструктивного элемента 14, а не верхних пальцев 16А, 16В.
Действительно, можно аналогично поменять функцию, связанную с каждой парой 16, 18 пальцев, на противоположную таким образом, чтобы ввести нижние пальцы 18А, 18В для образования шарнира в нижней части теплообменника 12 и произвести опрокидывание спереди назад теплообменника 12 в направлении конструктивного элемента 14, чтобы после введения нижних пальцев 18 в гнезда 22 ввести верхние пальцы 16 в соответствующие гнезда 20, в которых средства 28 фиксации, такие как скоба 30, могут зафиксировать их в продольном направлении.
Согласно варианту, не показанному на чертежах, фиксация теплообменника 12 может происходить автоматически за счет взаимодействия форм во время установки, то есть без применения таких средств крепления, как винты.
Такой вариант автоматической фиксации можно, например, осуществить при помощи так называемого «байонетного» монтажа или другого аналогичного монтажа, при котором пальцы 16, 18 сначала одновременно заходят в соответствующие гнезда 20, 22 через передние продольные проемы, затем в вертикальном направлении вниз в другую часть гнезд, выполненных L-образными.
В таком варианте выполнения пальцы 16, 18 можно предпочтительно зафиксировать в продольном направлении, а средства 28 фиксации предпочтительно должны быть выполнены с возможностью фиксации пальцев на месте и предотвращения любого их перемещения в вертикальном положении, чтобы предотвратить их выход из гнезд 20, 22.
Разумеется, описанная фиксирующая скоба 30 является всего лишь предпочтительным и неограничивающим примером выполнения средств 28 фиксации теплообменника 12 на конструктивном элементе 14, образующем переднюю техническую сторону транспортного средства.
Так, в указанном выше варианте средства 28 фиксации, выполненные с возможностью предотвращения любого перемещения пальцев в вертикальном направлении, чтобы избежать их выхода из гнезд 20, 22, могут представлять собой, например, шплинт.
Согласно другому не показанному на чертежах варианту выполнения, средства 28 фиксации могут быть выполнены в виде защелки, которую предпочтительно неподвижно устанавливают на конструктивном элементе 14 с возможностью перемещения со скольжением между крайним положением открывания, в котором пальцы 18 могут заходить в нижние гнезда 22, и крайним положением фиксации, в котором пальцы 18 (и втулки 52) фиксируются в нижним гнездах 22, в частности, в продольном направлении.
Согласно еще одному не показанному на чертежах варианту выполнения, средства 28 фиксации могут быть выполнены в виде по меньшей мере одной фиксирующей скобы, которая одним из концов установлена с возможностью поворота вокруг продольной оси, так что она может поворачиваться вокруг этой продольной оси между положением ожидания, в котором крепежный палец, такой как нижний палец 18А, 18 В, может свободно заходить в продольном направлении в соответствующее гнездо 22, и конечным положением фиксации, в котором скоба 30 фиксирует в продольном направлении палец 18 в гнезде 22, чтобы зафиксировать теплообменник 12 в конечном положении.
Предпочтительно на одном конце такой фиксирующей скобы выполнено отверстие, через которое должна проходить ось поворота, например, образованная винтом, который при затягивании обеспечивает удержание фиксирующей скобы в положении ожидания, когда проем гнезда остается свободным для доступа.
В этом случае предпочтительно фиксирующую скобу устанавливают неподвижно на конструктивном элементе 14, чтобы избежать ее потери.
Для осуществления фиксации, после введения пальца в гнездо производят, например, ослабление винта, чтобы обеспечить поворот скобы из положения ожидания в конечное положение фиксации, в котором конец скобы, противоположный оси поворота, взаимодействует с элементом удержания скобы, по меньшей мере, в продольном направлении, при этом полную фиксацию скобы можно произвести путем нового завинчивания или за счет взаимодействия форм другого конца с элементом удержания.
Согласно не показанному на чертежах варианту выполнения, только пальцы пары, образующей шарнир вокруг оси X, имеют поперечное направление, а пальцы другой пары, предназначенные для фиксации, могут быть расположены, например, в продольном направлении назад, а не поперечно по обе стороны от теплообменника, как показано на фигурах.
В таком варианте выполнения фиксация теплообменника 12 в положении использования осуществляют, например, без использования скобы, что будет описано ниже.
Нижние пальцы теплообменника 12 содержат на передних концах резьбу, на которую после введения каждого пальца в соответствующее нижнее гнездо навинчивают гайки, обеспечивая фиксацию.
Гайку устанавливают, например, сзади, и она взаимодействует с частью гнезда или конструктивного элемента для фиксации пальца в продольном направлении, при этом фиксацию в вертикальном направлении предпочтительно производят, как было указано выше, за счет взаимодействия форм.
Согласно изобретению, особенность конструкции 10 для установки теплообменника 12 на вертикальном конструктивном элементе 14, образующем переднюю техническую сторону автотранспортного средства, заключается в том, что теплообменник 12 содержит средства для его установки на конструктивном элементе 14, которые выполнены в виде пальцев 16, 18, а конструктивный элемент 14 содержит гнезда 20, 22, выполненные с возможностью взаимодействия с пальцами 16, 18 соответственно, при этом имеются средства 28 фиксации теплообменника 12, по меньшей мере, в продольном направлении для его блокировки в конечном вертикальном положении, соответствующем положению использования.
Предпочтительно настоящее изобретение может быть использовано в области автомобилестроения и предлагает простое и эффективное решение для крепления устройства, такого как теплообменник, на соответствующем конструктивном элементе, который может представлять собой переднюю сторону транспортного средства.