DE102008039700A1 - Compact cooling pump especially for a vehicle has integral clutch and brake ring to selectively connect to drive shaft - Google Patents

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Abstract

A compact cooling pump, e.g. a water pump for a vehicle, has a pump wheel (2) inside a compact housing and connected to a drive shaft (3) via a clutch (7) and a brake ring (20, 21). The clutch operates axially to disengage the drive during cold starting. The brake action is operated by an external shaft (19), e.g. to a vacuum switch.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelpumpe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem über einen Antriebsstrang antreibbaren, in einem Gehäuse drehbar gelagerten Laufrad, wobei im Antriebsstrang eine Schaltkupplung angeordnet ist, über welche das Laufrad vom Antrieb trennbar ist, wobei die Schaltkupplung als formschlüssige Kupplung ausgebildet ist.The The invention relates to a coolant pump, in particular for a motor vehicle, with a via a drive train driven, rotatably mounted in a housing impeller, wherein a clutch is arranged in the drive train, via which the impeller is separated from the drive, wherein the clutch is designed as a positive coupling.

Es sind Kühlmittelpumpen bekannt, die über eine Riemenscheibe von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben werden und bei denen das Flügelrad schaltbar in Verbindung mit einer Reibpaarung von der Pumpenwelle angetrieben wird. Durch die mit solchen Kühlmittelpumpen realisierte Zweipunktregelung kann die Kühlleistung wie auch die Antriebsleistung der Kühlmittelpumpe optimiert werden.It Coolant pumps are known which have a pulley be driven by the crankshaft of the internal combustion engine and in which the impeller switchable in conjunction with a Friction pair is driven by the pump shaft. By the with such coolant pumps realized two-step control can the cooling capacity as well as the power of the Optimized coolant pump.

Diese Regelung von Kühlmittelpumpen für Kraftfahrzeuge ermöglicht unter anderem auch, dass eine sofort beim Starten des Motors einsetzende Zwangskühlung vermieden werden kann, wodurch die Warmlaufphase des Motors mit all den in dieser Phase auftretenden Nachteilen, wie beispielsweise erhöhten Reibungsverlusten, erhöhten Emissionswerten und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch deutlich reduziert werden kann.These Control of coolant pumps for motor vehicles allows, among other things, that one immediately when starting Forced cooling of the engine can be avoided, whereby the warm-up phase of the engine with all the at this stage occurring disadvantages, such as increased friction losses, increased emissions and increased fuel consumption can be significantly reduced.

Die DE 101 31 792 C1 beschreibt eine Kühlmittelpumpe für einen Verbrennungsmotor, mit einer in einem Pumpengehäuse gelagerten, mit einer Riemenscheibe versehenen Pumpenwelle und einem Flügelrad, welches einseitig frei drehbar auf der Pumpenwelle angeordnet und pumpengehäuseseitig als Kupplungshälfte einer Zahnkupplung ausgebildet ist, die durch eine Rückstellfeder eingerückt wird, wobei während des Kaltstarts durch die als Elektromagnet ausgebildete Betätigungseinrichtung die Zahnkupplung ausgerückt wird, wodurch das Laufrad von der Zahnkupplung freigegeben und daher in der Warmlaufphase nicht von der Antriebswelle angetrieben wird.The DE 101 31 792 C1 describes a coolant pump for an internal combustion engine, with a mounted in a pump housing, provided with a pulley pump shaft and an impeller, which is arranged on one side freely rotatably mounted on the pump shaft and the pump housing side as a coupling half of a toothed coupling, which is engaged by a return spring, wherein during the Cold starts by the trained as an electromagnet actuator, the toothed clutch is disengaged, whereby the impeller released from the toothed clutch and therefore is not driven by the drive shaft in the warm-up phase.

Die KR 2004 0022854 A offenbart eine im Antriebsstrang angeordnete, als formschlüssige Kupplung ausgebildete Schaltkupplung, über welche das Laufrad vom Antrieb trennbar ist. Die Schaltkupplung weist ein erstes Kupplungselement und ein zweites Kupplungselement auf, welche durch axiale Relativbewegung zueinander formschlüssig verbindbar oder trennbar sind. Das erste Kupplungselement weist als Mitnehmerkörper quer zur Drehachse angeordnete Mitnehmerstifte auf, das andere Kupplungselement ist als ein in der Nabe des Antriebsrades angeordneter Kupplungstopf mit Ausnehmungen zur Aufnahme der Mitnehmerstifte des ersten Kupplungselementes ausgebildet. Über eine Betätigungseinrichtung ist das axial verschiebbare Kupplungselement entgegen der Kraft einer Rückstellfeder axial in eine Auskoppelstellung verschiebbar.The KR 2004 0022854 A discloses a arranged in the drive train, designed as a positive clutch clutch, via which the impeller is separated from the drive. The clutch has a first coupling element and a second coupling element, which are mutually positively connected by axial relative movement or separable. The first coupling element has a driver body arranged transversely to the axis of rotation driving pins, the other coupling element is designed as a arranged in the hub of the drive wheel clutch pot with recesses for receiving the driving pins of the first coupling element. Via an actuating device, the axially displaceable coupling element against the force of a return spring axially displaceable in a Auskoppelstellung.

Aus der JP 60-111016 A ist eine Wasserpumpe für eine wassergekühlte Brennkraftmaschine bekannt, wobei das Laufrad der Wasserpumpe über eine temperaturabhängige Kupplung miteinander verbunden ist. Ab einer vordefinierten Temperatur wird das Laufrad mittels Federn, welche ihre Form in Abhängigkeit der Temperatur ändern, von der Antriebsachse getrennt oder mit dieser verbunden.From the JP 60-111016 A a water pump for a water-cooled internal combustion engine is known, wherein the impeller of the water pump is connected to each other via a temperature-dependent coupling. From a predefined temperature, the impeller is separated from or connected to the drive axle by means of springs which change their shape as a function of the temperature.

Die WO 2007/048380 A1 beschreibt eine als Zahnradpumpe ausgebildete Schmierölpumpe, wobei ein Zahnrad über einen thermisch aktivierbaren Aktuator mit einer Antriebswelle verbindbar ist.The WO 2007/048380 A1 describes a trained as a gear pump lubricating oil pump, wherein a gear is connected via a thermally activated actuator with a drive shaft.

In der JP 2005-233044 A wird eine Kühlmittelpumpe geoffenbart, welche einen mit einer Antriebswelle verbundenen Permanentmagnet aufweist. Der Permanentmagnet erzeugt ein auf eine Hülse mit einem Leitelement einwirkendes Rotationsfeld, wobei die Hülse mit dem Laufrad der Pumpe verbunden ist. Mit einer Stopeinrichtung kann das Laufrad angehalten werden.In the JP 2005-233044 A there is disclosed a coolant pump having a permanent magnet connected to a drive shaft. The permanent magnet generates a rotating field acting on a sleeve with a guide element, the sleeve being connected to the impeller of the pump. With a stop device, the impeller can be stopped.

Aus der DE 102 35 721 A1 ist eine regelbare Kühlmittelpumpe bekannt, bei der das Flügelrad schaltbar in Verbindung mit einer Reibpaarung von der Pumpenwelle angetrieben werden kann. Die kraftschlüssige Kupplung ist dabei elektromagnetisch betätigbar.From the DE 102 35 721 A1 a controllable coolant pump is known in which the impeller is switchable in connection with a friction pair of the pump shaft can be driven. The non-positive coupling is electromagnetically actuated.

Die DE 197 52 372 A1 beschreibt eine direkt von der Kurbelwelle angetriebene regelbare Kühlmittelpumpe, bei der das Flügelrad frei drehbar auf der Welle angeordnet ist. Bei Erreichen der Betriebstemperatur wird durch die Anpresskraft eines Thermoelementes das Flügelrad von der Antriebswelle mitgenommen.The DE 197 52 372 A1 describes a directly driven by the crankshaft controllable coolant pump, wherein the impeller is freely rotatably mounted on the shaft. Upon reaching the operating temperature, the impeller of the drive shaft is taken by the contact force of a thermocouple.

Kraftschlüssige Kupplungen haben den Nachteil, dass relativ hohe Anpresskräfte erforderlich sind, um eine schlupffreie Antriebsverbindung zu gewährleisten. Dies erfordert erhöhten Raumbedarf.Frictional Couplings have the disadvantage that relatively high contact forces are required to ensure a slip-free drive connection. This requires increased space requirements.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf möglichst einfache Weise und mit geringem Raumbedarf eine schaltbare Kühlmittelpumpe zu realisieren.task The invention is in the simplest possible way and with a small space requirement, a switchable coolant pump to realize.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Schaltkupplung eine vorzugsweise durch eine Bremsscheibe gebildete Bremseinrichtung aufweist, welche mit dem axial verschiebbaren Kupplungselement vorzugsweise axial verschiebbar ist und in zumindest einer Auskuppelstellung auf das Laufrad einwirkt. Die Schaltkupplung kann dabei ein erstes Kupplungselement und ein zweites Kupplungselement aufweisen, welche durch axiale Relativbewegung zueinander formschlüssig verbindbar oder trennbar sind, und wobei zumindest eines der beiden Kupplungselemente axial verchiebbar ist.According to the invention this is achieved in that the clutch has a preferably formed by a brake disc brake device which is preferably axially displaceable with the axially displaceable coupling element and acts in at least one disengaged position on the impeller. The clutch can have a first coupling element and a second coupling element, which by axial Rela tivbewegung are mutually positively connected or separable, and wherein at least one of the two coupling elements is axially verchiebbar.

Durch die Formschlussverbindung zwischen den beiden Kupplungselementen kann das Einkuppeln bereits mit relativ geringen Kräften erfolgen. Dies kann vorteilhafterweise dadurch geschehen, dass auf das axial verschiebbare Kupplungselement in Richtung der Einkuppelstellung eine Rückstellfeder einwirkt. Wegen der Formschlussverbindung kann die Rückstellfeder relativ klein dimensioniert werden.By the positive connection between the two coupling elements can engage already with relatively low forces respectively. This can advantageously be done by that on the axially displaceable coupling element in the direction of Einkuppelstellung a return spring acts. Because of the positive connection can the return spring are relatively small dimensions.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das eine Kupplungselement zumindest einen Mitnehmerkörper aufweist, und wenn das andere Kupplungselement als Kupplungsteller der Kupplungstopf ausgebildet ist und eine Ausnehmung zur Aufnahme des Mitnehmerkörpers aufweist.Especially It is advantageous if the one coupling element at least one Has driving body, and if the other coupling element is designed as a clutch actuator of the coupling pot and a recess has to receive the driver body.

Eine besonders kompakte Bauweise kann erreicht werden, wenn der Mitnehmerkörper durch zumindest einen quer zur Drehachse angeordneten Mitnehmerstift oder durch eine Klaue gebildet ist.A Particularly compact design can be achieved when the driver body by at least one driving pin arranged transversely to the axis of rotation or formed by a claw.

Um das Laufrad vom Antriebsstrang zu trennen, ist vorgesehen, dass das axial verschiebbare Kupplungselement über eine Betätigungseinrichtung axial in eine Auskoppelstellung verschiebbar ist. Die Betätigung kann dabei rein mechanisch, elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen.Around to separate the impeller from the drive train, it is provided that the axially displaceable coupling element via an actuating device axially is displaceable in a Auskoppelstellung. The operation can be purely mechanical, electromagnetic, hydraulic or done pneumatically.

In einer besonders einfachen Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schaltkupplung zwischen dem Laufrad und der Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein Kupplungselement, vorzugsweise das erste Kupplungselement, drehfest oder drehelastisch mit dem Laufrad verbunden oder durch das Laufrad gebildet ist.In a particularly simple embodiment of the invention is provided that the clutch between the impeller and the drive shaft is arranged, wherein a coupling element, preferably the first coupling element, non-rotatable or torsionally elastic with the Impeller is connected or formed by the impeller.

Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Schaltkupplung zwischen einem Antriebsrad, vorzugsweise einem Riemenrad, und der mit dem Laufrad drehfest verbundenen Antriebswelle angeordnet ist, wobei ein Kupplungselement, vorzugsweise das erste Kupplungselement, drehfest oder drehelastisch mit dem Antriebsrad verbunden oder durch das Antriebsrad gebildet ist.alternative It can also be provided that the clutch between a drive wheel, preferably a pulley, and with the Impeller rotatably connected drive shaft is arranged, wherein a coupling element, preferably the first coupling element, rotationally fixed or torsionally connected to the drive wheel or through the Drive wheel is formed.

Zwischen dem ersten Kupplungselement und dem Laufrad bzw. Riemenrad kann ein Torsionsdämpfer angeordnet sein.Between the first coupling element and the impeller or pulley can a torsion damper may be arranged.

Um zu vermeiden, dass im ausgekoppelten Zustand das Laufrad zu Folge von hydrodynamischen Kräften verdreht wird, kann vorgesehen sein, dass die Schaltkupplung eine vorzugsweise durch eine Bremsscheibe gebildete Bremseinrichtung aufweist, welche mit dem axial verschiebbaren Kupplungselement vorzugsweise axial verschiebbar ist und in zumindest einer Auskuppelstellung auf das Laufrad einwirkt. In einer besonders einfachen Ausführung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Bremseinrichtung synchron mit dem axial verschiebbaren Kupplungselement verschiebbar ist. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Laufrad axial verschiebbar gelagert ist und durch die Bremseinrichtung in einer Auskuppelstellung axial gegen das Gehäuse der Kühlmittelpumpe gedrückt werden kann, so dass das Laufrad blockiert ist.Around To avoid that in the decoupled state, the impeller to result is rotated by hydrodynamic forces can be provided be that the clutch one preferably through a brake disc having formed braking device, which with the axially displaceable Coupling element is preferably axially displaceable and in at least a Auskuppelstellung acts on the impeller. In a special simple embodiment of the invention is provided, that the braking device synchronously with the axially displaceable Coupling element is displaceable. It is particularly advantageous in this case, when the impeller is mounted axially displaceable and by the braking device in a disengaged axially against the housing the coolant pump can be pressed so that the impeller is blocked.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe in einem Längsschnitt im eingekuppelten Zustand in einer ersten Ausführungsvariante; 1 a coolant pump according to the invention in a longitudinal section in the engaged state in a first embodiment;

2 diese Kühlmittelpumpe im Längsschnitt im ausgekuppelten Zustand; 2 this coolant pump in longitudinal section in the disengaged state;

3 eine erfindungsgemäße Kühlmittelpumpe im Längsschnitt in einer zweiten Ausführungsvariante; 3 a coolant pump according to the invention in longitudinal section in a second embodiment;

4 diese Kühlmittelpumpe im eingekuppelten Zustand; 4 this coolant pump in the engaged state;

5 die Kühlmittelpumpe in einem Schnitt gemäß der Linie V-V in 1; und 5 the coolant pump in a section along the line VV in 1 ; and

6 ein Detail der erfindungsgemäßen Kühlmittelpumpe in einer Ausführungsvariante in einer Schrägansicht. 6 a detail of the coolant pump according to the invention in an embodiment in an oblique view.

Die Kühlmittelpumpe 1 weist ein Laufrad 2 auf, welches über einen Antriebsstrang 3 angetrieben wird. Die Antriebswelle 4 des Antriebsstranges 3 ist über ein Pumpenlager 5 im Gehäuse 6 der Kühlmittelpumpe 1 drehbar gelagert. Im Antriebsstrang 3 ist eine formschlüssige Schaltkupplung 7 angeordnet, welche ein erstes Kupplungselement 8 und ein zweites axial verschiebbares Kupplungselement 9 aufweist, wobei im in 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel das erste Kupplungselement 8 als Kupplungsteller oder Kupplungstopf 12 und das zweite Kupplungselement 9 zumindest einen in den 1 bis 5 als Mitnehmerstift 13 ausgebildeten Mitnehmerkörper aufweist, welcher quer zur Drehachse 10 des Laufrades 2 angeordnet ist. Alternativ zum Mitnehmerstift 13 kann der Mitnehmerkörper auch als Klaue 13a ausgebildet sein, welche in eine entsprechend geformte Ausnehmung 17 des Kupplungstellers oder Kupplungstopfes 12 eingreift. Ein als Klaue 13a ausgebildeter Mitnehmerkörper ist in 6 gezeigt.The coolant pump 1 has an impeller 2 on which via a powertrain 3 is driven. The drive shaft 4 of the drive train 3 is about a pump warehouse 5 in the case 6 the coolant pump 1 rotatably mounted. In the drive train 3 is a positive clutch 7 arranged, which a first coupling element 8th and a second axially displaceable coupling element 9 having in the in 1 and 2 illustrated embodiment, the first coupling element 8th as a clutch plate or clutch pot 12 and the second coupling element 9 at least one in the 1 to 5 as a driving stick 13 having trained driver body which transverse to the axis of rotation 10 of the impeller 2 is arranged. Alternative to the driving pin 13 The driver body can also be used as a claw 13a be formed, which in a correspondingly shaped recess 17 of the clutch actuator or clutch pot 12 intervenes. One as a claw 13a Trained driver body is in 6 shown.

In dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Kupplungselement 8 fest mit dem Laufrad 2 verbunden und das zweite Kupplungselement 9 axial verschiebbar angeordnet. Dabei wird der Mitnehmerstift 13 über eine Rückstellfeder 11 gegen den Kupplungstopf 12 gedrückt. Das Laufrad 2 ist über ein Gleitlager 14 auf der Antriebswelle 4 drehbar gelagert. Mit Bezugszeichen 15 ist eine axiale Sicherung bezeichnet.In the in the 1 and 2 the embodiment shown is the first coupling element 8th firmly with the impeller 2 connected and the second coupling element 9 arranged axially displaceable. This is the Mitnehmerstift 13 via a return spring 11 against the clutch pot 12 pressed. The impeller 2 is about a plain bearing 14 on the drive shaft 4 rotatably mounted. With reference number 15 is called an axial fuse.

Im normalen Betrieb drückt die Rückstellfeder 11 den Mitnehmerstift 13 gegen den Kupplungstopf 12 und damit das Laufrad 2 gegen die axiale Sicherung 15. Der Mitnehmerstift 13 ist dabei in einem Langloch 16 in der Antriebswelle 4 angebracht. Der Kupplungstopf 12 ist mit dem Laufrad 2 fest verbunden, beispielsweise mitgespritzt und mit einer entsprechenden, als Gegenkontur zum Mitnehmerstift 13 geformten Ausnehmung 17 zur Aufnahme des Mitnehmerstiftes 13 ausgestattet, damit der Mitnehmerstift 13 formschlüssig in die Ausnehmung 17 des Kupplungstopfes 12 eingreifen kann.In normal operation, the return spring presses 11 the driving pin 13 against the clutch pot 12 and thus the impeller 2 against the axial securing 15 , The driving pin 13 is in a slot 16 in the drive shaft 4 appropriate. The clutch pot 12 is with the wheel 2 firmly connected, for example, sprayed and with a corresponding, as a counter contour to Mitnehmerstift 13 shaped recess 17 for receiving the driving pin 13 equipped, so that the driving pin 13 positively in the recess 17 of the coupling pot 12 can intervene.

Um bei kaltem Kühlmedium ein schnelleres Aufheizen zu erreichen und damit auch den Schadstoffausstoß zu verringern, wird das Laufrad 2 vom Antriebsstrang 3 entkoppelt. Über die hydraulische oder pneumatische Betätigungseinrichtung 18 wird dabei eine Druckstange 19 in axialer Richtung gegen die Federkraft der Rückstellfeder 11 vom Kupplungstopf 12 wegbewegt und damit der Kraftfluss unterbrochen. Der Kupplungstopf 12 weist zumindest im Bereich des Mitnehmerstiftes 13 einen Rand 12a auf, welcher zylindrisch und in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet sein kann. Der Rand 12a stellt eine Sicherung für den Mitnehmerstift 13 dar und verhindert, dass der Mitnehmerstift 13 durch auftretende Fliehkräfte radial aus der Antriebswelle 4 herausgeschleudert werden kann. Die axiale Erstreckung des Randes 12a ist so bemessen, dass dieser auch bei maximal geöffneter Schaltkupplung den Mitnehmerstift 13 ausreichend sichert.In order to achieve a faster heating with cold cooling medium and thus also to reduce pollutant emissions, the impeller becomes 2 from the drive train 3 decoupled. About the hydraulic or pneumatic actuator 18 becomes a push rod 19 in the axial direction against the spring force of the return spring 11 from the clutch pot 12 moved away and thus the power flow interrupted. The clutch pot 12 points at least in the area of the driving pin 13 a border 12a on, which may be cylindrical and closed in the circumferential direction. The edge 12a provides a backup for the driving pin 13 prevents and prevents the driver pin 13 by centrifugal forces occurring radially from the drive shaft 4 can be thrown out. The axial extent of the edge 12a is dimensioned so that this also at maximum open clutch clutch pin 13 sufficiently secured.

Als weitere Besonderheit weist die Kühlmittelpumpe 1 eine Bremseinrichtung 20 mit einer Bremsscheibe 21 auf, welche zusammen mit der Druckstange 19 axial verschiebbar ist. Die Bremsscheibe 21 wird bei zur Gänze geöffneter Schaltkupplung 7 gegen das Laufrad 2 gedrückt, wie in 2 dargestellt ist. Somit wird – nachdem der Mitnehmerstift 13 aus der formschlüssigen Kontur des Kupplungstopfes 12 herausbewegt wird – die Bremsscheibe 21 auf der Vorderseite des Laufrades 2 angedrückt, wodurch das Laufrad 2 geringfügig axial verschoben wird. Dies bewirkt, dass das Laufrad 2 mit seiner Stirnkante 2a gegen das Gehäuse 6 gepresst wird und somit – bei geöffneter Schaltkupplung 7 – vollkommen stillsteht. Dies ermöglicht einen absoluten Stillstand des Kühlmittelkreislaufes und verhindert, dass das Laufrad 2 zu Folge des hydrodynamischen Effektes zwischen den beiden Kupplungselementen 8, 9 in Rotation versetzt wird, wodurch ein Wasserdurchsatz in der Kühlmittelpumpe 1 von einige Litern pro Minute erzeugt werden würde.Another special feature is the coolant pump 1 a braking device 20 with a brake disc 21 on which together with the push rod 19 is axially displaceable. The brake disc 21 is at fully open clutch 7 against the wheel 2 pressed, like in 2 is shown. Thus - after the driving pin 13 from the positive contour of the coupling pot 12 is moved out - the brake disc 21 on the front of the wheel 2 pressed down, causing the impeller 2 is slightly shifted axially. This causes the impeller 2 with his front edge 2a against the case 6 is pressed and thus - with open clutch 7 - completely resting. This allows an absolute stop of the coolant circuit and prevents the impeller 2 due to the hydrodynamic effect between the two coupling elements 8th . 9 is rotated, causing a water flow in the coolant pump 1 would be produced by a few liters per minute.

Beim Hochfahren der Kühlmittelpumpe 1 dagegen löst sich die Bremsscheibe 21 vom Laufrad 2, wodurch der Mitnehmerstift 13 durch den hydrodynamischen Effekt den Kupplungstopf 12 samt dem Laufrad 2 beschleunigt. Dadurch wird ein leichteres Einkuppeln des Mitnehmerstiftes 13 in die Ausnehmung 17 des Kupplungstopfes 12 gewährleistet. Zur Verbesserung des hydrodynamischen Effektes ist ein möglichst geringes Spiel s von beispielsweise 0,5 mm zwischen dem Mitnehmerstift 13 und dem Rand 12a des Kupplungstopfes 12 von Vorteil.When starting up the coolant pump 1 In contrast, the brake disc dissolves 21 from the wheel 2 , causing the driving pin 13 through the hydrodynamic effect the clutch pot 12 including the impeller 2 accelerated. This will make it easier to engage the driving pin 13 into the recess 17 of the coupling pot 12 guaranteed. To improve the hydrodynamic effect, the smallest possible play s of, for example, 0.5 mm between the driving pin 13 and the edge 12a of the coupling pot 12 advantageous.

Die 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Schaltkupplung 7 zwischen einem Antriebsrad 22, beispielsweise einem Riemenrad, und der Antriebswelle 4 zum Antrieb des Laufrades 2 angeordnet ist. Ein als Mitnehmerstift 13 ausgebildetes erstes Kupplungselement 8 ist dabei drehfest oder drehelastisch, z. B. über ein nicht weiterdargestelltes Dämpfungselement, mit dem Antriebsrad 22 verbunden. Der Mitnehmerstift 13 ist in einer Bohrung einer fest mit dem Antriebsrad 22 drehverbundenen Scheibe 23 eingesetzt. Ein im Ausführungsbeispiel als Kupplungstopf 12 ausgebildetes axial verschiebbares zweites Kupplungselement 9 wird über eine Rückstellfeder 11 in eine Einkuppelstellung gedrückt. Der Kupplungstopf 12 grenzt an einen Betätigungsraum 24 einer Betätigungseinrichtung 18, in welchen eine Vakuumleitung 25 einmündet. Durch Evakuieren des Betätigungsraumes 24 wird der Kupplungstopf 12 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 11 axial verschoben, wodurch die Schaltkupplung 7 ausgekuppelt wird. Der drehbar mit der Antriebswelle 4 verbundene Kupplungstopf 12 ist über Lager 25, beispielsweise ein Nadellager, im Gehäuse 6 der Kühlmittelpumpe 1 gelagert.The 3 and 4 show an embodiment in which the clutch 7 between a drive wheel 22 , For example, a pulley, and the drive shaft 4 to drive the impeller 2 is arranged. One as a driving pin 13 trained first coupling element 8th is rotatably or torsionally elastic, z. B. via a not further illustrated damping element, with the drive wheel 22 connected. The driving pin 13 is in a bore one fixed to the drive wheel 22 revolving disc 23 used. A in the embodiment as a clutch pot 12 formed axially displaceable second coupling element 9 is via a return spring 11 pressed into a Einkuppelstellung. The clutch pot 12 is adjacent to an operating room 24 an actuating device 18 in which a vacuum line 25 opens. By evacuating the operating room 24 becomes the clutch pot 12 against the force of the return spring 11 axially displaced, causing the clutch 7 is disengaged. The rotatable with the drive shaft 4 connected clutch pot 12 is over camp 25 , For example, a needle bearing, in the housing 6 the coolant pump 1 stored.

Die Ausführungsvarianten sind als nicht einschränkende Beispiele zu verstehen. Insbesondere ist die Anordnung des Mitnehmerstiftes 13 bzw. der Klaue 13a und des Kupplungstopfes 12 austauschbar.The embodiments are to be understood as non-limiting examples. In particular, the arrangement of the driving pin 13 or the claw 13a and the coupling pot 12 interchangeable.

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  • - KR 20040022854 A [0005] - KR 20040022854 A [0005]
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  • - DE 19752372 A1 [0010] DE 19752372 A1 [0010]

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Kühlmittelpumpe (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem über einen Antriebsstrang (3) antreibbaren, in einem Gehäuse (6) drehbar gelagerten Laufrad (2), wobei im Antriebsstrang (3) eine Schaltkupplung (7) angeordnet ist, über welche das Laufrad (2) vom Antrieb trennbar ist, wobei die Schaltkupplung (7) als formschlüssige Kupplung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung (7) eine vorzugsweise durch eine Bremsscheibe (21) gebildete Bremseinrichtung (20) aufweist, welche mit dem axial verschiebbaren Kupplungselement (9) vorzugsweise axial verschiebbar ist und in zumindest einer Auskuppelstellung auf das Laufrad (2) einwirkt.Coolant pump ( 1 ), in particular for a motor vehicle, with one via a drive train ( 3 ), in a housing ( 6 ) rotatably mounted impeller ( 2 ), wherein in the drive train ( 3 ) a clutch ( 7 ) is arranged, over which the impeller ( 2 ) is separable from the drive, wherein the clutch ( 7 ) is designed as a positive coupling, characterized in that the clutch ( 7 ) one preferably by a brake disc ( 21 ) formed braking device ( 20 ), which with the axially displaceable coupling element ( 9 ) is preferably axially displaceable and in at least one Auskuppelstellung on the impeller ( 2 ) acts. Kühlmittelpumpe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung (7) ein erstes Kupplungselement (8) und ein zweites Kupplungselement (9) aufweist, welche durch axiale Relativbewegung zueinander formschlüssig verbindbar oder trennbar sind, wobei zumindest eines der beiden Kupplungselemente (8, 9) axial verschiebbar ist.Coolant pump ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the clutch ( 7 ) a first coupling element ( 8th ) and a second coupling element ( 9 ), which are mutually positively connected by axial relative movement or separable, wherein at least one of the two coupling elements ( 8th . 9 ) is axially displaceable. Kühlmittelpumpe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Kupplungselement (8, 9) zumindest einen Mitnehmerkörper aufweist, und dass das andere Kupplungselement (9, 8) als Kupplungsteller der Kupplungstopf (12) ausgebildet ist und eine Ausnehmung (17) zur Aufnahme des Mitnehmerkörpers aufweist.Coolant pump ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the one coupling element ( 8th . 9 ) has at least one driver body, and that the other coupling element ( 9 . 8th ) as a clutch plate of the clutch pot ( 12 ) is formed and a recess ( 17 ) for receiving the driver body. Kühlmittelpumpe (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerkörper durch zumindest einen quer zur Drehachse (10) angeordneten Mitnehmerstift (13) oder durch eine Klaue (13a) gebildet ist.Coolant pump ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the driver body by at least one transverse to the axis of rotation ( 10 ) arranged driving pin ( 13 ) or by a claw ( 13a ) is formed. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf das axial verschiebbare Kupplungselement (9) in Richtung der Einkuppelstellung eine Rückstellfeder (11) einwirkt.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the axially displaceable coupling element ( 9 ) in the direction of the coupling position, a return spring ( 11 ) acts. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das axial verschiebbare Kupplungselement (9) über eine Betätigungseinrichtung (18) entgegen der Kraft der Rückstellfeder (11) axial in eine Auskoppelstellung verschiebbar ist.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axially displaceable coupling element ( 9 ) via an actuating device ( 18 ) against the force of the return spring ( 11 ) Is axially displaceable in a Auskoppelstellung. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung (7) zwischen dem Laufrad (2) und der Antriebswelle (4) angeordnet ist.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clutch ( 7 ) between the impeller ( 2 ) and the drive shaft ( 4 ) is arranged. Kühlmittelpumpe (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungselement, vorzugsweise das erste Kupplungselement (8), drehfest oder drehelastisch mit dem Laufrad (2) verbunden oder durch das Laufrad (2) gebildet ist.Coolant pump ( 1 ) according to claim 7, characterized in that a coupling element, preferably the first coupling element ( 8th ), non-rotatable or torsionally elastic with the impeller ( 2 ) or by the impeller ( 2 ) is formed. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkupplung (7) zwischen einem Antriebsrad (22), vorzugsweise einem Riemenrad, und der mit dem Laufrad (2) drehfest verbundenen Antriebswelle (4) angeordnet ist.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the clutch ( 7 ) between a drive wheel ( 22 ), preferably a pulley, and with the impeller ( 2 ) rotatably connected drive shaft ( 4 ) is arranged. Kühlmittelpumpe (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungselement, vorzugsweise das erste Kupplungselement (8), drehfest oder drehelastisch mit dem Antriebsrad (22) verbunden oder durch das Antriebsrad (2) gebildet ist.Coolant pump ( 1 ) according to claim 9, characterized in that a coupling element, preferably the first coupling element ( 8th ), non-rotatable or torsionally elastic with the drive wheel ( 22 ) or by the drive wheel ( 2 ) is formed. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (20) synchron mit dem axial verschiebbaren Kupplungselement (9) verschiebbar ist.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the braking device ( 20 ) in synchronism with the axially displaceable coupling element ( 9 ) is displaceable. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (2) axial verschiebbar gelagert ist und durch die Bremseinrichtung (20) in einer Auskuppelstellung axial gegen einen vorzugsweise durch das Gehäuse (6) der Kühlmittelpumpe (1) gebildeten stillstehenden Anschlag gedrückt werden kann, so dass das Laufrad (2) blockiert ist.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 or 11, characterized in that the impeller ( 2 ) is mounted axially displaceable and by the braking device ( 20 ) in a Auskuppelstellung axially against a preferably through the housing ( 6 ) of the coolant pump ( 1 ) stationary stop can be pressed, so that the impeller ( 2 ) is blocked. Kühlmittelpumpe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (18) mechanischer, elektromagnetischer, hydraulischer oder pneumatischer Art ist.Coolant pump ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that the actuating device ( 18 ) is mechanical, electromagnetic, hydraulic or pneumatic type.
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