Elektrische Kfz-Kühlmittelpumpe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Kfz-Kühlmittelpumpe mit einem Gehäuse, dass eine Pumpeneinheit und eine Motoreinheit aufweist, wobei die Pumpeneinheit einen Einlass- und einen Auslassstutzen aufweist, wobei die Motoreinheit einen Motorrotor sowie einen Motorstator besitzt, wobei der Motorrotor ein Laufradorgan mit Schaufelelementen der Pumpeneinheit aufweist, wobei axial und radial wirkende Lagermittel für den Motorrotor vorgesehen sind, wobei im Einlassstutzen eine Anlaufscheibenanordnung für das Laufradorgan vorgesehen ist, wobei die Anlaufscheibenanordnung ein zum Laufradorgan gerichtetes Anlauforgan und ein vom Laufradorgan abgewandtes Dämpfungsorgan aufweist.

[0002] Derartige elektrische Kfz-Kühlmittelpumpen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Elektrische Kfz-Kühlmittelpumpen können exakt bedarfsgerecht betrieben werden und passen folglich die Förderung von Kühlmitteln der Motortemperatur an. Diese bedarfsgerechte Förderung führt dazu, dass die Motoreinheit in ganz unterschiedlichen Lastzuständen betrieben wird, was wiederum zu einer erhöhten Belastung der Radial- und Axiallager führt. Insbesondere die Belastung der Axiallagerung kann hierbei zu einer erhöhten Geräuschentwicklung der Kfz-Kühlmittelpumpe führen, die als störend durch den oder die Fahrzeugnutzer empfunden wird. Ein Beispiel für eine derartige Kfz-Kühlmittelpumpe ist in der EP 2 273 123 A1 zu finden. Diese Druckschrift offenbart eine Kühlmittelpumpe, bei der am distalen Ende einer Rotorachse ein metallischer Anschlagring vorgesehen ist, der als Axiallager dient. Insbesondere aus der JP S64 35098 A ist eine Pumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Aus der JP 2002 138990 A und der FR 2 911 166 A1 sind darüberhinaus Pumpen bekannt, bei denen ein Gummidämpfungsorgan vorgesehen ist. Aus der DE 101 04 788 A1 ist eine Pumpenanordnung bekannt, bei der im Bereich des Rotors und des Einlassstutzens mehrteilige Axial-Lageranordnungen vorgesehen sind, wobei ein Teil der jeweiligen Axial-Lageranordnungen mit dem Rotor verbunden ist und ein Teil der Axial-Lageranordnung mit dem Gehäuseteil im Bereich des Einlassstutzens verbunden ist. Allen Pumpenanordnungen ist eine aufwendige Montage und ein hohes Geräuschniveau gemein. Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.

[0003] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch findet eine Entkopplung der Axialschwingungen des Motorrotors vom Gehäuseteil der Pumpeneinheit statt, was zu einer deutlichen Geräuschreduzierung führt. Auf diese Weise kann die elastische Verbindung zwischen Pumpengehäuse und Anlaufscheibe deutlich gemindert werden, wodurch das Geräuschniveau der Pumpe noch einmal erheblich reduziert wird, da die axialen Bewegungen des Motorrotors gedämpft werden. Die form-, stoff- und/oder kraftschlüssig Anordnung im Einlassstutzen bietet insbesondere hinsichtlich der Montage eine hohe Flexibilität.

[0004] In vorteilhafter Weise weist das Laufradorgan einen ringförmigen Axialansatz auf, der in Wirkverbindung mit der Anlaufscheibenanordnung steht.

[0005] Um eine optimale Einströmung des Kühlfluids in die Pumpeneinheit zu gewährleisten, ist in vorteilhafterweise ein Innendurchmesser d₁ der Anlaufscheibenanordnung kleiner gleich eines Innendurchmessers d₂ eines Saugmundes des Laufradorgans. Hierbei ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser d₁ der Anlaufscheibenanordnung größer gleich eines Innendurchmessers d₃ des Einlassstutzens ist.

[0006] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

Figur 1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Kfz-Kühlmittelpumpe, und

Figur 2 eine Detailansicht der Anlaufscheibenanordnung aus Figur 1.

[0007] Figur 1 zeigt in einer Schnittansicht eine elektrische Kfz-Kühlmittelpumpe 2. Die Kühlmittelpumpe 2 besitzt auf bekannte Weise ein Gehäuse 4, das eine Pumpeneinheit 6 und eine Motoreinheit 8 aufweist. Das Gehäuse 4 ist hierzu mehrteilig ausgebildet. Die Kfz-Kühlmittelpumpe 2 dient zum pumpen eines flüssigen Kühlfluids, beispielsweise Wasser, in einem Kühl- oder Heizkreis, der ein Hauptkreis oder ein Nebenkreis sein kann und weist hierzu einen axialen Einlassstutzen 10 sowie einen tangentialen Auslassstutzen 12 auf.

[0008] Die Pumpeneinheit 6 weist desweiteren ein Laufradorgan 14 mit Schaufelelementen 16 auf, die von der Motoreinheit 8 angetrieben eine Kühlfluidförderung vom Einlassstutzen 10 zum Auslassstutzen 12 gewährleisten. Das Laufradorgan 14 weist in diesem Zusammenhang einen Saugmund auf, der hier im Wesentlichen durch einen ringförmigen Axialansatz 18 ausgebildet ist.

[0009] Das Laufradorgan 14 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf bekannte Weise mit einem Motorrotor 20 der Motoreinheit 8 verbunden, wobei das Laufradorgan 14 einen zylinderförmigen Ansatz 22 aufweist, über den der Motorrotor 20, wie weiter unten beschrieben gelagert ist. Desweiteren weist die Motoreinheit 8 einen Motorstator 24 auf, der ein rotatorisch wanderndes Magnetfeld erzeugt, durch den der Motorrotor 20 mitgeschleppt wird. Der Motorstator 24 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Spalttopf 26 vom Motorrotor 20 fluidisch getrennt. Der Spalttopf 26 bildet hierbei auch noch einen Lagerdorn 28 aus, auf dem der Motorrotor 20 über den zylinderförmigen Ansatz 22 radial gelagert ist. Desweiteren ist der Ansicht noch eine Platine 30 und ein Motorstecker 32 zu entnehmen, die auf bekannte Weise der Stromversorgung und der Ansteuerung der Kfz-Kühlmittelpumpe 2 dienen. In Förderbetrieb wird auf den Motorrotor 20 eine Kraft in Richtung des Einlassstutzens 10 ausgeübt, wodurch im Bereich des zum Einlassstutzens 10 gerichteten Ende des Motorrotors 20 eine Axiallagerung vorzusehen ist. Diese wird erfindungsgemäß durch eine Anlaufscheibenanordnung 34 ausgebildet.

[0010] Wie Figur 2 deutlich zeigt, besteht die Anlaufscheibenanordnung 34 aus einem aus Edelstahl hergestellten Anlauforgan 36, das in ein aus Gummi hergestelltes Dämpfungsorgan 38 eingreift, wobei das Dämpfungsorgan 38 in eine Aussparung 40 des Einlassstutzens 10 eingepresst ist. Zu erkennen ist hier auch der ringförmige Axialansatz 18, der in Axialrichtung auf das Anlauforgan 36 aufläuft. Am zur Platine 30 gerichteten Ende des Motorrotors ist kein Axiallager vorzusehen, da selbst bei Nichtförderung eine Vorzugsrichtung des Motorrotors 20 in Richtung des Einlassstutzens 10 vorgegeben ist.

[0011] Um eine optimale Strömungsführung des Kühlfluids zu gewährleisten, ist ein Innendurchmesser d₁ der Anlaufscheibenanordnung 34 kleiner gleich eines Innendurchmesser d₂ des Saugmundes 18 des Laufradorgans 14. Desweiteren sollte der Innendurchmesser d₁ der Anlaufscheibenanordnung 34 größer gleich eines Innendurchmesser d₃ des Einlaufstutzens 10 gewählt werden.

[0012] Desweiteren sollte deutlich sein, dass die Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche definiert ist und nicht auf das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Insbesondere kann der Motorrotor 20 auch als Außenläufer ausgebildet sein, wobei in einem derartigen Fall auch die Radiallagerung deutlich von der hier gezeigten Ausführungsform abweichen kann.

Ansprüche

1. Elektrische KFZ-Kühlmittelpumpe mit einem Gehäuse (4), das eine Pumpeneinheit (6) und eine Motoreinheit (8) aufweist, wobei die Pumpeneinheit (6) einen Einlass- und einen Auslassstutzen (10, 12) aufweist, wobei die Motoreinheit (8) einen Motorrotor (20) sowie einen Motorstator (24) besitzt, wobei der Motorrotor (20) ein Laufradorgan (14) mit Schaufelelementen (16) der Pumpeneinheit (6) aufweist, wobei axial und radial wirkende Lagermittel (22, 28; 18, 34) für den Motorrotor (20) vorgesehen sind, wobei im Einlassstutzen (10) eine Anlaufscheibenanordnung (34) für das Laufradorgan (14) vorgesehen ist, wobei die Anlaufscheibenanordnung (34) ein zum Laufradorgan (14) gerichtetes Anlauforgan (36) und ein vom Laufradorgan (14) abgewandtes Dämpfungsorgan aufweist, wobei die Anlaufscheibenanordnung (34) als Axiallagerung ausgebildet ist, wobei das Anlauforgan (36) aus Stahl, Sintermetall oder Keramik, vorzugsweise Edelstahl, gefertigt ist und das Dämpfungsorgan (38) aus Gummi hergestellt ist, wobei die Anlaufscheibenanordnung (24) form-, stoff- und/oder kraftschlüssig im Einlassstutzen (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlauforgan (36) und das Dämpfungsorgan (38) jeweils einen C-förmigen radialen Querschnitt aufweisen, derart dass das Anlauforgan (36) in das Dämpfungsorgan (38) eingreift und das Dämpfungsorgan (38) im Einlassstutzen (10) eingepresst ist.

2. Elektrische KFZ-Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufradorgan (14) einen ringförmigen Axialansatz (18) aufweist.

3. Elektrische KFZ-Kühlmittelpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innendurchmesser d₁ der Anlaufscheibenanordnung (34) kleiner gleich eines Innendurchmessers d₂ eines Saugmundes (18) des Laufradorgans (14) ist.

4. Elektrische KFZ-Kühlmittelpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser d₁ der Anlaufscheibenanordnung (34) größer gleich eines Innendurchmessers d₃ des Einlassstutzens (10) ist.

Claims

1. Electric motor vehicle coolant pump comprising a housing (4) having a pump unit (6) and a motor unit (8), the pump unit (6) having an inlet and an outlet nozzle (10, 12), the motor unit (8) having a motor rotor (20) and a motor stator (24), the motor rotor (20) having an impeller member (14) with blade elements (16) of the pump unit (6), with axially and radially acting bearing means (22, 28; 18, 34) being provided for the motor rotor (20), a thrust washer arrangement (34) for the impeller member (14) being provided in the inlet nozzle (10), the thrust washer arrangement (34) having a thrust element (36) directed towards the impeller element (14) and a damping element facing away from the impeller element (14), the thrust washer arrangement (34) being designed as an axial bearing, the thrust element (36) being made of steel, sintered metal or ceramic, preferably stainless steel, and the damping element (38) being made of rubber, the thrust washer arrangement (24) being arranged in the inlet nozzle (10) in a form-fitting, bonded and/or force-fitting manner, characterized in that the thrust element (36) and the damping element (36) each have a C-shaped radial cross section, such that the thrust element (36) engages in the damping element (38) and the damping element (38) is pressed into the inlet nozzle (10).

2. Electric motor vehicle coolant pump according to claim 1, characterized in that the impeller member (14) has an annular axial shoulder (18).

3. Electric motor vehicle coolant pump according to claim 1 or 2, characterized in that an inner diameter d₁ of the thrust washer arrangement (34) is smaller than or equal to an inner diameter d₂ of a suction nozzle (18) of the impeller member (14).

4. Electric motor vehicle coolant pump according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter d₁ of the thrust washer arrangement (34) is greater than or equal to an inner diameter d₃ of the inlet nozzle (10).

Revendications

1. Pompe électrique à liquide de refroidissement pour véhicule automobile ayant un carter (4) qui comporte une unité de pompe (6) et une unité de moteur (8), l'unité de pompe (6) comportant un raccord d'entrée et de sortie (10, 12), l'unité de moteur (8) comportant un rotor de moteur (20) et un stator de moteur (24), le rotor de moteur (20) ayant un élément de roue (14) avec des éléments d'aube (16) de l'unité de pompe (6), des moyens de palier (22, 28; 18, 34) agissant axialement et radialement étant prévus pour le rotor du moteur (20), un agencement de rondelle de butée (34) pour l'élément de roue (14) étant prévu dans le raccord d'entrée (10), l'agencement de rondelle de butée (34) présentant un élément de butée dirigé vers l'élément de roue (14) et un élément amortisseur averti de l'élément de roue (14), l'agencement de rondelle de butée (34) étant réalisé sous forme d'un roulement axial, l'élément de butée (36) étant en acier, en métal fritté ou en céramique, de préférence en acier inoxydable, et l'élément amortisseur (38) étant en caoutchouc, l'agencement de rondelle de butée (24) étant agencé dans le raccord d'entrée (10) de manière ajustée, liée matériellement et/ou ajustée à force, caractérisée en ce que l'élément de butée (36) et l'élément amortisseur (38) chacun présentant une section transversale radiale en forme de C, de sorte que l'élément de butée (36) s'engage dans l'élément amortisseur (38) et l'élément amortisseur (38) est enfoncé dans le raccord d'entrée (10).

2. Pompe électrique de liquide de refroidissement pour véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de roue (14) présente un épaulement axial annulaire (18).

3. Pompe électrique de liquide de refroidissement pour véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'un diamètre intérieur d₁ de l'agencement de rondelle de butée (34) est inférieur ou égal à un diamètre intérieur d₂ d'un raccord d'aspiration (18) de l'élément de roue (14).

4. Pompe électrique de liquide de refroidissement pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diamètre intérieur d₁ de l'agencement de rondelle de butée (34) est supérieur ou égal à un diamètre intérieur d₃ du raccord d'admission (10).

Zeichnung